導航星座自主定軌的自適應處理與基準問題研究.pdf

1、利用星間測量技術進行導航衛(wèi)星自主定軌是目前導航領域研究的熱點問題之一。本文主要圍繞基于星間測量的導航星座自主定軌中的自適應處理與基準問題展開研究，具體工作如下:
　　(1)導航星座分布式濾波定軌算法分析。導航衛(wèi)星定軌模型是一個典型的非線性系統(tǒng)，應用擴展卡爾曼濾波對衛(wèi)星分布式定軌模型進行解算。文中推導了衛(wèi)星分布式定軌擴展卡爾曼濾波算法，給出了分布式定軌數(shù)據(jù)處理流程，通過建立仿真場景，得到了一些有益的結論。
　　(2)針對基于星

2、間測量的導航衛(wèi)星定軌過程中存在星間觀測粗差及動力學模型不準等異常情況，本文結合抗差M估計理論，分析比較了幾種不同的抗差方案定軌效果，其中，IGG方案的抗差效果最優(yōu)，適合應用于基于星間測量的導航衛(wèi)星定軌中;在此基礎上，本文結合自適應濾波理論，提出了導航衛(wèi)星抗差自適應擴展卡爾曼濾波定軌方法;通過仿真驗證，對比常規(guī)擴展卡爾曼濾波、抗差擴展卡爾曼濾波定軌方法，在給定條件下，抗差濾波定軌誤差在常規(guī)濾波定軌方法的基礎上誤差改善率達11.0％，抗差自

3、適應濾波定軌誤差在常規(guī)濾波定軌方法的基礎上誤差改善率達72.4％。仿真結果表明，抗差自適應濾波定軌算法不但可以抵制星間觀測異常干擾，還可以調節(jié)動力學模型和觀測值對濾波的貢獻，提高定軌精度。
　　(3)基于星間測量的導航衛(wèi)星組網定軌實質上是一個自由網解算問題，若軌道參數(shù)在最小二乘的準則下進行估計，則得不到唯一最優(yōu)解。根據(jù)測量平差理論和方法，該問題的本質是缺乏星間基準。針對星間測量的基準問題，本文從數(shù)學的角度，分析了星間觀測自由網秩虧