基于小视场星敏感器/陀螺的飞行器姿态确定算法研究

声明

摘要

第1章绪论

1．1课题研究的目的和意义

1．2国内外研究现状

1．2．1星敏感器的研究现状

1．2．2小视场对姿态估计系统的影响

1．2．3姿态估计算法的研究现状

1．3主要研究内容和结构安排

第2章姿态确定理论基础

2．1参考坐标系及其转换关系

2．1．1参考坐标系的定义

2．1．2坐标系之间的相互转化

2．2姿态描述参数

2．2．1欧拉角

2．2．2姿态四元数

2．2．3罗德里格斯参数

2．3姿态估计系统误差模型

2．3．1陀螺测量模型

2．3．2星敏感器测量模型

2．3．3状态方程和量测方程

2．4状态耦合噪声分析

2．5本章小结

第3章基于星敏感器的非线性滤波算法

3．1扩展卡尔曼滤波算法

3．2无迹卡尔曼滤波算法

3．2．1 UT变换

3．2．2基于四元数的UKF滤波算法

3．3容积卡尔曼滤波算法

3．3．1三阶球面-相径容积规则

3．3．2基于四元数的CKF滤波算法

3．4仿真实验与分析

3．4．1仿真环境

3．4．2仿真分析

3．5本章小结

第4章基于小视场星敏感器量测丢失的滤波算法

4．1非线性系统模型

4．2鲁棒递推滤波算法

4．2．1问题描述

4．2．2估计误差方差

4．2．3鲁棒递推滤波算法设计

4．3仿真实验与分析

4．3．1仿真环境

4．3．2仿真分析

4．4本章小结

第5章基于小视场星敏感器量测延时的滤波算法

5．1小视场星敏感器导航星表构建

5．1．1星表简介

5．1．2导航星表构建方法

5．2小视场星敏感器／陀螺仪组合姿态算法设计

5．2．1状态模型

5．2．2量测模型

5．3鲁棒扩展卡尔曼滤波算法

5．3．1问题描述

5．3．2估计误差方差

5．3．3鲁棒扩展卡尔曼滤波算法的设计

5．4算法稳定性分析

5．5仿真实验与分析

5．5．1仿真环境

5．5．2仿真分析

5．6本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢