X射线源/地心矢量观测的卫星自主导航应用

摘要

针对X射线探测器的卫星自主导航应用,提出基于X射线源/地心矢量观测的航天器自主天文导航方法.研究了X射线源/地心矢量自主导航原理并给出自主导航系统方案.通过X射线源和地心矢量提取,合成了X射线星光角距和星光仰角观测模型.对X射线源矢量方位观测误差和地心矢量方位观测误差引起的系统观测量残差进行了理论分析,并将其建模为缓变量.建立了卫星运动状态方程模型,并将无迹卡尔曼滤波(unscent-ed Kalman filter,UKF)算法应用于自主导航过程中,针对观测量周期与导航周期异步的情况给出了导航解算方案.近地圆轨道卫星的自主导航仿真结果验证了该方法的有效性.