宇航学报
宇航學報
우항학보
JOURNAL OF ASTRONAUTICS
2011年
5期
1077-1085
,共9页
张惟%林宝军%张泽明%白涛%熊淑杰
張惟%林寶軍%張澤明%白濤%熊淑傑
장유%림보군%장택명%백도%웅숙걸
姿态估计%星敏感器%粒子滤波%预测滤波%矢量观测
姿態估計%星敏感器%粒子濾波%預測濾波%矢量觀測
자태고계%성민감기%입자려파%예측려파%시량관측
在矢量观测的基础上,针对单独的星敏感器定姿,提出了一种将粒子滤波(PF)和预测滤波相结合的姿态确定算法,通过设计粒子初始化,结合重要性采样、重采样和规则化等手段,成功地将姿态四元数作为状态粒子进行更新和传递,避免了状态方程的线性化和协方差矩阵的计算;利用预测滤波算法估计模型误差和姿态角速度,在保证滤波精度的同时,有效降低了粒子滤波器的维数.实验在某对地观测通用小卫星平台上进行,选取卫星自由飞行状态和飞轮控制对地稳定模式,分别对滤波器进行了仿真,实验结果验证了该算法对本质非线性、非高斯的卫星姿态估计问题具有快速的收敛性能和良好的稳定精度.该方法还为粒子滤波器的设计和无角速度敏感器测量的飞行器姿态确定提供了借鉴.
在矢量觀測的基礎上,針對單獨的星敏感器定姿,提齣瞭一種將粒子濾波(PF)和預測濾波相結閤的姿態確定算法,通過設計粒子初始化,結閤重要性採樣、重採樣和規則化等手段,成功地將姿態四元數作為狀態粒子進行更新和傳遞,避免瞭狀態方程的線性化和協方差矩陣的計算;利用預測濾波算法估計模型誤差和姿態角速度,在保證濾波精度的同時,有效降低瞭粒子濾波器的維數.實驗在某對地觀測通用小衛星平檯上進行,選取衛星自由飛行狀態和飛輪控製對地穩定模式,分彆對濾波器進行瞭倣真,實驗結果驗證瞭該算法對本質非線性、非高斯的衛星姿態估計問題具有快速的收斂性能和良好的穩定精度.該方法還為粒子濾波器的設計和無角速度敏感器測量的飛行器姿態確定提供瞭藉鑒.
재시량관측적기출상,침대단독적성민감기정자,제출료일충장입자려파(PF)화예측려파상결합적자태학정산법,통과설계입자초시화,결합중요성채양、중채양화규칙화등수단,성공지장자태사원수작위상태입자진행경신화전체,피면료상태방정적선성화화협방차구진적계산;이용예측려파산법고계모형오차화자태각속도,재보증려파정도적동시,유효강저료입자려파기적유수.실험재모대지관측통용소위성평태상진행,선취위성자유비행상태화비륜공제대지은정모식,분별대려파기진행료방진,실험결과험증료해산법대본질비선성、비고사적위성자태고계문제구유쾌속적수렴성능화량호적은정정도.해방법환위입자려파기적설계화무각속도민감기측량적비행기자태학정제공료차감.