快速仅测角相对导航初始相对轨道确定方法

来源：系统工程与电子技术杂志2021年第4期北京时间：

作者：杜荣华, 张翔, 廖文和

单位：南京理工大学机械工程学院, 江苏 南京 210094

摘要：针对线性化的测量模型和相对运动模型会导致仅测角相对导航星间距离不可观测的问题, 提出一种快速仅测角相对导航初始相对轨道确定(initial relative orbit determination, IROD)方法。首先, 采用相对轨道根数(relative orbit elements, ROE)建立非线性相对运动模型, 该模型可以将星间距离和相对轨道形状进行解耦。然后, 在线性理论获得的共线性解附近系统地改变星间距离大小, 并执行一系列最小二乘拟合, 随后采用二分法或牛顿迭代法快速在全局范围内找到最小拟合残差的最优解。最后, 通过搭建的半物理仿真平台对该方法在4种轨道场景中的性能进行仿真测试, 验证了所提方法的有效性。

关键词：仅测角相对导航,初始相对轨道确定,二分法,牛顿迭代法,最小二乘拟合

基金资助：江苏省自然科学基金(BK20180465)