基于星光折射航天器自主轨道确定

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第1章绪论

1.1 论文背景及研究目的和意义

1.2 航天器自主导航的发展及现状

1.3 本文主要研究内容

第2章航天器自主导航系统建模

2.1 参考坐标系

2.1.1 地心赤道惯性坐标系

2.1.2地心轨道坐标系

2.1.3航天器轨道坐标系

2.2系统数学模型

2.2.1轨道动力学方程

2.2.2系统状态方程

2.2.3星光大气折射模型

2.2.4大气折射模型误差分析

2.3 导航滤波算法

2.3.1卡尔曼滤波(Kalman Filter)

2.3.2 扩展卡尔曼滤波

第3章星光折射间接敏感地平航天器自主导航

3.1 星敏感器自主导航基本原理

3.1.1 CCD星敏感器工作原理

3.1.2星敏感器的测量原理

3.1.3基于星敏感器的自主导航原理

3.1.4星敏感器的安装

3.1.5恒星选择的限制条件

3.2 系统的观测模型

3.2.1航天器位量矢量→r在垂直方向上的投影→r·→u作为观测量的观测方程

3.2.2星光切线高度ht作为观测量的观测方程

3.2.3星光仰角β作为观测量的观测方程

3.2.4星光仰角β和星光切线高度ht作为观测量的观测方程

3.3 计算机仿真

3.3.1仿真过程

3.3.2仿真条件

3.3.3 仿真结果

3.3.4不同观测量的比较

第4章影响定轨精度的因素分析

4.1 导航滤波算法的改进

4.1.1 Unscented变换

4.1.2 Unscented卡尔曼滤波算法

4.1.3 UKF算法与EKF算法的比较

4.2 星光折射大气模型的改进

4.2.1改进的星光折射大气折射模型的建立

4.2.2改进模型与原模型的比较

4.3 星敏感器精度对导航精度的影响

4.4 采样周期对导航精度的影响

4.5 观测恒星数目对导航精度的影响

第5章论文总结与展望

致谢

攻读硕士期间发表论文情况

参考文献