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环火星自主导航系统设计及参数优化研究

欧阳威 张洪波 郑伟

欧阳威, 张洪波, 郑伟. 环火星自主导航系统设计及参数优化研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(1): 43-50. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.007
引用本文: 欧阳威, 张洪波, 郑伟. 环火星自主导航系统设计及参数优化研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(1): 43-50. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.007
OUYANG Wei, ZHANG Hongbo, ZHENG Wei. Study on Mars Autonomous Navigation System Design and the Parameter Optimization[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(1): 43-50. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.007
Citation: OUYANG Wei, ZHANG Hongbo, ZHENG Wei. Study on Mars Autonomous Navigation System Design and the Parameter Optimization[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(1): 43-50. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.007

环火星自主导航系统设计及参数优化研究

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.007
基金项目: 国家自然科学基金委重大项目(61690210)

Study on Mars Autonomous Navigation System Design and the Parameter Optimization

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-11-01
  • 修回日期:  2017-01-01
  • 刊出日期:  2017-02-01

环火星自主导航系统设计及参数优化研究

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.007
    基金项目:  国家自然科学基金委重大项目(61690210)

摘要: 

当前火星探测器环绕段的导航信息主要依赖地面深空探测网提供,基于光学成像的导航方式尚不能提供较高的导航精度。因此提出一种应用相对测量的探测器实现火星环绕段的自主导航。两颗编队飞行的探测器进行相对测量,观测信息为探测器之间的相对视线矢量(LOS)。同时利用主星的星敏感器确定星体在惯性空间的姿态,将观测信息转换至惯性系下获得简化的观测方程,使用扩展卡尔曼滤波器(EKF)对卫星的轨道进行确定。介绍了具体导航方案的实现方法和技术细节,使用粒子群优化方法(PSO)对模型设计的相关参数进行优化,导航精度得到明显提高。实现位置确定精度10 m,速度确定精度0.01 m/s。为设计最优的编队导航系统参数提供了有效思路。

English Abstract

欧阳威, 张洪波, 郑伟. 环火星自主导航系统设计及参数优化研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(1): 43-50. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.007
引用本文: 欧阳威, 张洪波, 郑伟. 环火星自主导航系统设计及参数优化研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(1): 43-50. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.007
OUYANG Wei, ZHANG Hongbo, ZHENG Wei. Study on Mars Autonomous Navigation System Design and the Parameter Optimization[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(1): 43-50. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.007
Citation: OUYANG Wei, ZHANG Hongbo, ZHENG Wei. Study on Mars Autonomous Navigation System Design and the Parameter Optimization[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(1): 43-50. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.007
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