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1.一種巡航段自主導(dǎo)航位置偏差修正方法，其特征在于：包括如下步驟，
步驟1：建立巡航段探測(cè)器的動(dòng)力學(xué)模型；
探測(cè)器在太陽(yáng)系中運(yùn)動(dòng)，主要受到太陽(yáng)引力場(chǎng)的作用，其動(dòng)力學(xué)滿(mǎn)足開(kāi)普勒二體方程；
為了盡可能精確地建立探測(cè)器在巡航段的動(dòng)力學(xué)模型，模型攝動(dòng)項(xiàng)考慮了大行星的引力影響，太陽(yáng)光壓攝動(dòng)影響和探測(cè)器推力因素，故探測(cè)器在日心慣性坐標(biāo)系下的動(dòng)力學(xué)方程表達(dá)式如公式(1)所示：
式中r和v分別表示探測(cè)器的位置和速度矢量；為第i個(gè)攝動(dòng)行星的位置矢量；為第i個(gè)攝動(dòng)行星相對(duì)探測(cè)器的位置矢量，即 μs為太陽(yáng)引力常數(shù)，μi為第i個(gè)攝動(dòng)行星的引力常數(shù)；nt為攝動(dòng)行星的個(gè)數(shù)；CR為探測(cè)器表面的反射系數(shù)，Ssrp為太陽(yáng)輻射光壓因子，m為探測(cè)器的質(zhì)量，k為推力系數(shù)，最后一項(xiàng)a表示其他未建模加速度；
選取探測(cè)器位置和速度作為狀態(tài)變量，則 則探測(cè)
器的狀態(tài)方程如公式(2)所示：
步驟2：建立巡航段自主導(dǎo)航測(cè)量模型；
相機(jī)成像的過(guò)程采用小孔成像的模型，定義可見(jiàn)行星的質(zhì)心f1在相機(jī)坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)為rp＝[xc?yc?zc]T，則其在相機(jī)像平面內(nèi)的像原像素坐標(biāo)如公式(3)所示：
其中：f為相機(jī)焦距，zc為目標(biāo)點(diǎn)沿著相機(jī)基準(zhǔn)線到相機(jī)成像平面的距離；
相機(jī)系與探測(cè)器本體系重合，考慮到相機(jī)測(cè)量過(guò)程中的姿態(tài)偏差，即定義xc,yc方向的姿態(tài)偏差分別為θ1,θ2，則相機(jī)測(cè)量過(guò)程中的隨機(jī)旋轉(zhuǎn)將對(duì)特征點(diǎn)的位置測(cè)量產(chǎn)生影響，故實(shí)際的位置坐標(biāo)如公式(4)所示：
因?yàn)樽藨B(tài)角偏差較小，故簡(jiǎn)化為公式(5)
忽略分母影響，則簡(jiǎn)化為公式(6)：
選擇可見(jiàn)行星質(zhì)心的角位置作為相機(jī)的觀測(cè)量，即測(cè)量矢量Z包括方位角 和俯仰角如公式(7)所示：
其中： 和υφ分別代表俯仰角和方位角的測(cè)量噪聲，可見(jiàn)行星的質(zhì)心位置矢量為R，則俯仰角和方位角計(jì)算如公式(8)所示：
步驟3：確定探測(cè)器初始軌道；
Nobs次觀測(cè)的初始軌道確定問(wèn)題寫(xiě)成公式(9)所示形式：
其中：rk，Rk分別代表第k次航天器和可見(jiàn)行星在日心慣性系下的位置矢量；未知的距離ρk是待求量，表示探測(cè)器到可見(jiàn)行星的單位視線矢量；將待求量ρk表示成高階多項(xiàng)式的形式，通過(guò)擬合方法求解滿(mǎn)足公式(9)約束的待求量ρk的近似解，即確定探測(cè)器初始軌道；
步驟4：光行差效應(yīng)校正；
通過(guò)可見(jiàn)行星和探測(cè)器之間的相對(duì)位置信息校正可見(jiàn)行星的位置矢量；通過(guò)可見(jiàn)行星和探測(cè)器之間的相對(duì)速度信息校正步驟2中如公式(7)所示的角位置觀測(cè)信息，從而獲得校正后更精確的真實(shí)觀測(cè)模型，即完成光行差效應(yīng)校正；
步驟5：根據(jù)步驟1中的探測(cè)器的動(dòng)力學(xué)模型、步驟3中確定的探測(cè)器初始軌道及步驟4修正后真實(shí)的測(cè)量模型，基于非線性系統(tǒng)濾波算法解算探測(cè)器實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)導(dǎo)航；
根據(jù)步驟1得到的巡航段探測(cè)器動(dòng)力學(xué)模型、步驟3中確定的探測(cè)器初始軌道及步驟4修正后真實(shí)的測(cè)量模型，通過(guò)導(dǎo)航濾波對(duì)探測(cè)器的狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)；由于動(dòng)力學(xué)模型及測(cè)量模型均呈現(xiàn)非線性，故選用非線性濾波器，解算探測(cè)器實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)導(dǎo)航。
2.如權(quán)利要求1所述的一種巡航段自主導(dǎo)航位置偏差修正方法，其特征在于：步驟4具體實(shí)現(xiàn)方法如下，
步驟4.1：通過(guò)可見(jiàn)行星和探測(cè)器之間的相對(duì)位置信息校正可見(jiàn)行星的位置；
光行差校正指由于光到達(dá)探測(cè)器的過(guò)程中天體的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致天體真實(shí)位置和觀測(cè)位置之間產(chǎn)生的位移，對(duì)其進(jìn)行校正；針對(duì)導(dǎo)致天體真實(shí)位置和觀測(cè)位置之間產(chǎn)生的位移進(jìn)行校正問(wèn)題，需要對(duì)可見(jiàn)行星位置矢量進(jìn)行進(jìn)一步修正；定義觀測(cè)時(shí)間為tk，k＝1,2...,Nobs，各個(gè)測(cè)量方向的單位矢量為 因?yàn)樘綔y(cè)器不能確定自己相對(duì)于太陽(yáng)和地
球的距離，而僅已知觀測(cè)可見(jiàn)行星的位置矢量Rk，和相對(duì)可見(jiàn)行星的觀測(cè)方向的單位矢量因此基于時(shí)間tk-δtk對(duì)可見(jiàn)行星真實(shí)位置矢量進(jìn)行求解，其中δtk是光從可見(jiàn)行星到達(dá)探測(cè)器所需的時(shí)間；首先確定δtk，如公式(18)所示：
其中c代表光速；對(duì)行星的位置矢量進(jìn)行校正，如公式(19)所示：
Rupdated＝R(tk-δtk)???????????(19)
可見(jiàn)行星位置矢量的更新由式(18)和(19)確定，即完成可見(jiàn)行星位置矢量的校正；
步驟4.2：通過(guò)可見(jiàn)行星和探測(cè)器之間的相對(duì)速度信息校正步驟2中如公式(7)所示的角位置觀測(cè)信息，得到更精確的測(cè)量模型；
定義探測(cè)器速度方向和觀測(cè)方向 之間的夾角是θobs，真實(shí)方向和觀測(cè)方向之間的畸變角為ε，則修正后滿(mǎn)足精度要求的真實(shí)天體觀測(cè)方向 如公式(20)所示：
其中：是探測(cè)器速度的單位矢量，θtrue是探測(cè)器速度和真實(shí)觀測(cè)方向之間的夾角，且θtrue＝θobs+ε；不同時(shí)刻的畸變角ε表示成公式(21)的形式，
其中：c和v分別代表光速大小和探測(cè)器速度大??；
觀測(cè)方向和真實(shí)方向之間的關(guān)系如公式(22)所示，
可見(jiàn)行星和探測(cè)器之間視線方向的夾角和探測(cè)器的速度矢量是已知的，因此真實(shí)觀測(cè)方向可以通過(guò)式(22)求解，結(jié)合公式(7)從而得到修正后真實(shí)的測(cè)量模型，至此完成光行差效應(yīng)校正。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種巡航段自主導(dǎo)航位置偏差修正方法，其特征在于：
為進(jìn)一步提高步驟3中探測(cè)器初始軌道確定的求解效率和求解精度，步驟3中將待求量ρk表示成三階多項(xiàng)式的形式，通過(guò)最小二乘擬合方法求解滿(mǎn)足公式(9)約束的待求量ρk的近似解，選如下方法實(shí)現(xiàn)：
待求量ρk在日心慣性系下三軸分量如公式(10)所示：
考慮三階多項(xiàng)式的形式，將公式(10)表示成如公式(11)所示的形式：
公式(11)也應(yīng)該滿(mǎn)足公式(9)中的幾何約束，所以，
tk表示第k次的測(cè)量時(shí)間；將公式(12)中等式左邊移到右邊，定義殘差如公式(13)所示：
進(jìn)一步將公式(13)表示成公式(14)所示形式：
為了得到最好的擬合，需要調(diào)整多項(xiàng)式擬合的系數(shù)ai，bi，和ci，使得殘差φx,φy,和φz最小，所以有，
因此，通過(guò)擬合方法確定待求多項(xiàng)式中的系數(shù)，為進(jìn)一步提高求解效率，選最小二乘法確定待求多項(xiàng)式中的系數(shù)，如公式(16)：
{a}＝{a1?a2?a3?a4}T，＝{b1?b2?b3?b4}T，{c}＝{c1?c2?c3?c4}T，3×3的矩陣T如公式(17)：
至此，如公式(11)所示的三階多項(xiàng)式的系數(shù)已經(jīng)全部求解，根據(jù)系數(shù)能夠得到滿(mǎn)足精度要求的待求量ρk的近似解，即完成探測(cè)器初始軌道確定。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種巡航段自主導(dǎo)航位置偏差修正方法，其特征在于：步驟5所述的非線性濾波器為擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)、無(wú)跡卡爾曼濾波(UKF)、模型預(yù)測(cè)濾波器(MPF)或粒子濾波(PF)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種巡航段自主導(dǎo)航位置偏差修正方法，其特征在于：為進(jìn)一步提高導(dǎo)航濾波精度及收斂速度，步驟5所述的非線性濾波器選擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)。
6.一種巡航段自主導(dǎo)航位置偏差修正方法，其特征在于：建立巡航段探測(cè)器的動(dòng)力學(xué)模型并對(duì)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行線性化處理；建立自主導(dǎo)航測(cè)量模型，光學(xué)導(dǎo)航相機(jī)獲取可見(jiàn)行星的灰度圖像，通過(guò)星載圖像處理軟件完成可見(jiàn)行星質(zhì)心的識(shí)別和跟蹤；通過(guò)基于空間的初始軌道確定算法確定探測(cè)器的初始軌道，所述的探測(cè)器的初始軌道包括探測(cè)器的位置矢量和速度矢量；通過(guò)可見(jiàn)行星和探測(cè)器之間的相對(duì)位置信息校正可見(jiàn)行星的位置；通過(guò)可見(jiàn)行星和探測(cè)器之間的相對(duì)速度信息校正可見(jiàn)行星質(zhì)心角位置觀測(cè)信息，從而獲得更精確的觀測(cè)模型，即完成位置偏差修正，即光行差效應(yīng)校正；根據(jù)探測(cè)器巡航段的動(dòng)力學(xué)模型及測(cè)量模型，基于非線性系統(tǒng)濾波算法解算探測(cè)器實(shí)時(shí)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)導(dǎo)航。