Diseño del algoritmo ASSUT-FF para la navegación integrada CNS/BDS del satélite GTO
Autores: Hua, Bing; Wei, Xiaosong; Wu, Yunhua; Chen, Zhiming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño del algoritmo ASSUT-FF para la navegación integrada CNS/BDS del satélite GTO
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Velocidad
Aceleración
órbita de transferencia geoestacionaria
Satélites GTO
Método de navegación
Sistema de navegación Beidou
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
La velocidad y la aceleración de los satélites en órbita de transferencia geostacionaria (GTO) cambian de manera dramática y periódica, y el área de operación se extiende desde cientos de kilómetros hasta 36,000 km sobre la superficie de la Tierra. Esto lleva a la limitación de los métodos de navegación de los satélites GTO, la complejidad de los componentes de perturbación y el aumento del ruido en las mediciones de los sensores. Por lo tanto, en este artículo, se diseña un sistema de navegación celestial/sistema de navegación Beidou (CNS/BDS) basado en un método de navegación integrado que utiliza el algoritmo de filtro de Kalman federado de transformación no lineal esférica adaptativa (ASSUT-FF) para la navegación autónoma de alta precisión de satélites GTO, considerando el método de navegación integrado y el algoritmo de filtrado. Se establece un modelo de observación Beidou basado en la pseudorango/pseudorango relativo. Incluso cuando el satélite GTO se mueve a la región de alta órbita, aún puede utilizar la información de navegación BDS para determinar la órbita. Además, el algoritmo adaptativo diseñado puede seguir garantizando la estabilidad del filtro en un entorno espacial complejo. El método de navegación integrado CNS/BDS basado en el algoritmo ASSUT-FF propuesto en este artículo puede realizar una navegación autónoma continua y de alta precisión de los satélites GTO. Los resultados de la simulación muestran que la precisión de determinación de la órbita del método de navegación propuesto es un 96.23% y un 84.06% superior a la del método de navegación celestial único y al método de navegación celestial de corrección de posicionamiento geométrico tradicional de Beidou, respectivamente. Los resultados de las pruebas de rendimiento del algoritmo adaptativo también muestran que el algoritmo ASUT-FF tiene buena robustez.
Descripción
La velocidad y la aceleración de los satélites en órbita de transferencia geostacionaria (GTO) cambian de manera dramática y periódica, y el área de operación se extiende desde cientos de kilómetros hasta 36,000 km sobre la superficie de la Tierra. Esto lleva a la limitación de los métodos de navegación de los satélites GTO, la complejidad de los componentes de perturbación y el aumento del ruido en las mediciones de los sensores. Por lo tanto, en este artículo, se diseña un sistema de navegación celestial/sistema de navegación Beidou (CNS/BDS) basado en un método de navegación integrado que utiliza el algoritmo de filtro de Kalman federado de transformación no lineal esférica adaptativa (ASSUT-FF) para la navegación autónoma de alta precisión de satélites GTO, considerando el método de navegación integrado y el algoritmo de filtrado. Se establece un modelo de observación Beidou basado en la pseudorango/pseudorango relativo. Incluso cuando el satélite GTO se mueve a la región de alta órbita, aún puede utilizar la información de navegación BDS para determinar la órbita. Además, el algoritmo adaptativo diseñado puede seguir garantizando la estabilidad del filtro en un entorno espacial complejo. El método de navegación integrado CNS/BDS basado en el algoritmo ASSUT-FF propuesto en este artículo puede realizar una navegación autónoma continua y de alta precisión de los satélites GTO. Los resultados de la simulación muestran que la precisión de determinación de la órbita del método de navegación propuesto es un 96.23% y un 84.06% superior a la del método de navegación celestial único y al método de navegación celestial de corrección de posicionamiento geométrico tradicional de Beidou, respectivamente. Los resultados de las pruebas de rendimiento del algoritmo adaptativo también muestran que el algoritmo ASUT-FF tiene buena robustez.