交會小行星的自主導(dǎo)航方法研究.pdf

1、最近的數(shù)十年中，世界各國發(fā)射了許多深空探測器，用以探測太陽系內(nèi)有科學(xué)價值的各類大小天體。在深空探測任務(wù)中，自主導(dǎo)航技術(shù)是十分重要的，本文對交會小行星的自主導(dǎo)航方法進(jìn)行研究，主要內(nèi)容包括：
　　首先，分析交會小行星的軌道特性及任務(wù)需求，建立簡化的深空探測器軌道動力學(xué)模型，并驗(yàn)證了簡化模型的誤差能否滿足自主導(dǎo)航任務(wù)的需求。其次，通過對國際上現(xiàn)有技術(shù)的分析，給出兩種不同的導(dǎo)航觀測方案：一是利用圖像作為觀測量的自主導(dǎo)航；二是利用視線方向及

2、夾角作為觀測量的自主導(dǎo)航。同時分析了觀測誤差，建立了觀測方程。
　　第三，給出觀測矩陣秩條件及矩陣奇異值分解的非線性系統(tǒng)可觀性分析方法，對自主導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行可觀性分析。同時利用卡爾曼濾波誤差方程對自主導(dǎo)航算法進(jìn)行誤差分析，并將兩種分析結(jié)果作比較。
　　最后，在可觀性分析和誤差分析的基礎(chǔ)上，分別給出基于圖像測量的自主導(dǎo)航方法和基于視線方向及夾角測量的自主導(dǎo)航方法，并對這兩種方法進(jìn)行蒙特卡羅數(shù)值仿真，通過對仿真結(jié)果的分析和比較，在