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利用北斗导航系统的航天器姿态联合滤波算法

张智斌  钱山  李恒年  
【摘要】:无陀螺姿态确定系统是航天领域的一个重要研究方向。提出了一种联合式非线性预测滤波算法,解决该系统在姿态动力学模型误差非高斯分布条件下的多敏感器信息融合问题。首先,从算法结构和估计准则两个方面证明了非线性预测滤波(NPF)与Kalmnan滤波的等效性,分析了联合式NPF的算法流程,讨论了模型误差方差矩阵的计算方法,奠定了联合式NPF算法提出的理论基础;然后,介绍了星敏感器和北斗全球导航系统的定姿原理,推导了星敏感器/北斗组合姿态确定系统的联合式NPF滤波模型,分析了系统的算法实现流程;最后,进行了数值仿真试验,结果表明:联合式NPF算法融合了NPF与联邦滤波的优良品质,可有效解决姿态动力学模型误差非高斯分布条件下无陀螺姿态确定系统的多敏感器信息融合问题。

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