一种非合作航天器位姿一体化估计和惯性参数确定方法

摘要

本发明涉及一种非合作航天器位姿一体化估计和惯性参数确定方法，针对视觉导航过程中目标航天器相对角速度和相对线速度测量信息缺失的问题，提出一种基于对偶四元数的非合作航天器位姿和惯性参数估计方法；本发明包括如下步骤：为精确刻画相对姿态运动与相对位置运动间的固有耦合关系，建立对偶四元数框架描述下的空间刚体航天器六自由度姿态运动学和动力学模型；然后选取目标航天器对偶四元数矢量部分、对偶角速度矢量部分和转动惯量比值的误差量作为状态变量，确定状态方程与观测方程；最后给出误差对偶四元数的状态校正方法，并设计乘性扩展卡尔曼滤波器，实现在线估计目标航天器的实时位姿和惯性参数，提高在轨任务执行的精度。