文献类型：期刊文章

作　　者：李敏[1] 王松艳[1] 张迎春[1,2] 李化义[1]

机构地区：[1]哈尔滨工业大学航天学院,黑龙江哈尔滨150001 [2]深圳航天东方红海特卫星有限公司,广东深圳518057

出　　处：《系统工程与电子技术》

基　　金：国家自然科学基金(61304237);国防重点实验室微小型航天器技术开放基金(20090450126)资助课题

年　　份：2015

卷　　号：37

期　　号：8

起止页码：1858-1865

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2014、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2015_2016、EI(收录号：20153301165716)、IC、INSPEC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、ZMATH、核心刊

摘　　要：针对应用于受不确定性干扰和噪声影响的卫星自主导航系统中的无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)存在估计精度低、跟踪性能差和鲁棒性弱等缺陷,提出一种改进的强跟踪平方根UKF(strong tracking square-root UKF,STSRUKF)导航方法。该方法中利用星敏感器和光学导航相机设计出导航方案,并通过转换方程将间接量测量转换为观测量。针对平方根UKF(square-root UKF,SRUKF)在高阶系统中因为sigma点的零权值系数是负的或者数值计算误差太大时而可能造成滤波器发散问题,采用一种改良的平方根分解方法,改善了滤波器的稳定性。同时,基于强跟踪滤波器理论(strong tracking filters,STF),引入多重自适应衰减因子调节协方差矩阵,使得滤波器具有强跟踪能力和克服系统模型不确定的鲁棒性,改善了滤波器的估计精度。将该方法应用于卫星自主导航系统中,实验仿真结果表明,相对于平方根UKF和STF,该方法不仅保证了系统的可靠性,还提高系统的导航精度和改善系统的鲁棒性及跟踪能力。

关 键 词：卫星导航系统 不确定性干扰  改进的强跟踪平方根无迹卡尔曼滤波  鲁棒性

分 类 号：V19]