Filtro de Kalman Extendido Constrainado por Consenso (3) para la Estimación de Pose Relativa Orbital en Proximidad Cercana
Autores: Mathavaraj, S.; Butcher, Eric A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Filtro de Kalman Extendido Constrainado por Consenso (3) para la Estimación de Pose Relativa Orbital en Proximidad Cercana
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Filtro de Kalman extendido propuesto
Estimación de órbita relativa
Red de sensores basada en el espacio
EKF con restricciones de consenso
Vuelo en formación de naves espaciales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se extiende un filtro de Kalman extendido (EKF) recientemente propuesto y restringido para formular una estrategia de estimación de órbita relativa en una red de sensores basada en el espacio. El EKF restringido por consenso resultante utiliza la fusión de sensores basada en el espacio y se aplica al problema de las operaciones de proximidad de naves espaciales y el vuelo en formación. El filtro propuesto permite la estimación del estado (es decir, la posición y las velocidades) del satélite auxiliar, teniendo en cuenta las estadísticas de error de medición utilizando la matriz de rotación para representar la actitud. A través de una comparación con un filtro convencional en la literatura, se muestra que el uso del EKF restringido por consenso propuesto puede mejorar el rendimiento de convergencia del filtro existente para el vuelo en formación de satélites. Además, se ilustran los beneficios de una convergencia más rápida y una velocidad de consenso al utilizar redes de comunicación con más conexiones, para mostrar la importancia de la estrategia de fusión de sensores propuesta en las operaciones de proximidad de naves espaciales.
Descripción
En este artículo, se extiende un filtro de Kalman extendido (EKF) recientemente propuesto y restringido para formular una estrategia de estimación de órbita relativa en una red de sensores basada en el espacio. El EKF restringido por consenso resultante utiliza la fusión de sensores basada en el espacio y se aplica al problema de las operaciones de proximidad de naves espaciales y el vuelo en formación. El filtro propuesto permite la estimación del estado (es decir, la posición y las velocidades) del satélite auxiliar, teniendo en cuenta las estadísticas de error de medición utilizando la matriz de rotación para representar la actitud. A través de una comparación con un filtro convencional en la literatura, se muestra que el uso del EKF restringido por consenso propuesto puede mejorar el rendimiento de convergencia del filtro existente para el vuelo en formación de satélites. Además, se ilustran los beneficios de una convergencia más rápida y una velocidad de consenso al utilizar redes de comunicación con más conexiones, para mostrar la importancia de la estrategia de fusión de sensores propuesta en las operaciones de proximidad de naves espaciales.