Determinación de Órbita de Naves Espaciales en Maniobra Usando Representación Polinómica
Autores: Zhou, Xingyu; Qin, Tong; Meng, Linzhi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Determinación de Órbita de Naves Espaciales en Maniobra Usando Representación Polinómica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Método basado en representación polinómica propuesto
Determinación de órbita
Nave espacial
Maniobra desconocida
Filtro de Kalman Extendido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un método basado en una representación polinómica para la determinación de órbitas (OD) de naves espaciales con maniobras desconocidas. A diferencia de los enfoques convencionales de OD que dependen de una ecuación dinámica orbital específica, el método propuesto no necesita información previa sobre el modelo de maniobra desconocido. Se utilizan polinomios para representar la maniobra desconocida. Se realiza una transformación de los polinomios para mejorar la convergencia y robustez. Se utiliza el Filtro de Kalman Extendido (EKF) para procesar los datos de observación entrantes compensando la maniobra desconocida mediante los polinomios. El método propuesto se aplica con éxito al problema de OD de naves espaciales con maniobras trigonométricas. Las simulaciones numéricas muestran que los polinomios de octavo orden son lo suficientemente precisos para representar una maniobra trigonométrica. Además, las simulaciones de Monte Carlo muestran que los errores de posición son menores a 1 km, y los errores estimados de maniobra no superan los 0.1 mm/s utilizando los polinomios de octavo orden. El método propuesto es preciso y eficiente, y tiene aplicaciones potenciales para el seguimiento de objetivos espaciales en maniobra.
Descripción
Este documento propone un método basado en una representación polinómica para la determinación de órbitas (OD) de naves espaciales con maniobras desconocidas. A diferencia de los enfoques convencionales de OD que dependen de una ecuación dinámica orbital específica, el método propuesto no necesita información previa sobre el modelo de maniobra desconocido. Se utilizan polinomios para representar la maniobra desconocida. Se realiza una transformación de los polinomios para mejorar la convergencia y robustez. Se utiliza el Filtro de Kalman Extendido (EKF) para procesar los datos de observación entrantes compensando la maniobra desconocida mediante los polinomios. El método propuesto se aplica con éxito al problema de OD de naves espaciales con maniobras trigonométricas. Las simulaciones numéricas muestran que los polinomios de octavo orden son lo suficientemente precisos para representar una maniobra trigonométrica. Además, las simulaciones de Monte Carlo muestran que los errores de posición son menores a 1 km, y los errores estimados de maniobra no superan los 0.1 mm/s utilizando los polinomios de octavo orden. El método propuesto es preciso y eficiente, y tiene aplicaciones potenciales para el seguimiento de objetivos espaciales en maniobra.