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基于UKF的航天器最小参数姿态矩阵估计方法

时间:2022-09-16 08:19:40 其他范文 收藏本文 下载本文

下面是小编为大家整理的基于UKF的航天器最小参数姿态矩阵估计方法,本文共10篇,如果喜欢可以分享给身边的朋友喔!

基于UKF的航天器最小参数姿态矩阵估计方法

篇1:基于UKF的航天器最小参数姿态矩阵估计方法

基于UKF的航天器最小参数姿态矩阵估计方法

针对航天器的惯性-星光姿态确定系统,选取基于矢量观测的'最小参数姿态矩阵估计方法为定姿算法.但是由于系统模型是非线性的,针对系统模型的非线性,将UKF(Unscented Kalman Filter)与最小参数姿态矩阵估计方法结合,设计了一种针对MEMS陀螺和CMOS APS星敏感器的UKF姿态估计器.仿真结果表明:在敏感器精度较差的情况下,该UKF姿态估计器能够满足大多数航天器对姿态确定精度的要求.此外,UKF和EKF(Extended Kalman Filter)的仿真对比结果表明:UKF滤波器的收敛速度高于EKF滤波器,状态估计的精度也优于EKF滤波器,且数值稳定性好.

作 者:于延波 房建成 YU Yan-bo FANG Jian-cheng  作者单位:北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京,100083 刊 名:宇航学报  ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF ASTRONAUTICS 年,卷(期): 27(1) 分类号:V448.22 关键词:姿态确定   MEMS陀螺   CMOS APS星敏感器   UKF   最小参数   矢量观测  

篇2:基于星敏感器的航天器姿态估计

基于星敏感器的航天器姿态估计

星敏感器是一种高精度的.姿态测量仪器,本文在分析星敏感器姿态测量原理的基础上,利用序贯平差方法确定航天器姿态并予以实现.仿真结果表明,该算法能满足实时姿态确定的精度要求,且降低了数据存储量,节省了存储单元,具有较强的灵活性.

作 者:王正亮 唐争气 安德笼 Wang Zhengliang Tang Zhengqi An Delong  作者单位:王正亮,Wang Zhengliang(江苏省水文地质工程地质勘察院,江苏,淮安,223005)

唐争气,Tang Zhengqi(湖南城市学院,湖南,益阳,413000)

安德笼,An Delong(河南省铁路勘测设计有限公司,河南,郑州,450052)

刊 名:现代测绘 英文刊名:MODERN SURVEYING AND MAPPING 年,卷(期): 32(1) 分类号:P2 关键词:星敏感器   姿态测量   序贯平差  

篇3:基于地磁场测量估计卫星姿态的UKF算法

基于地磁场测量估计卫星姿态的UKF算法

提出了利用UKF(Unscented Kalman Filter)处理地磁场测量数据进行低轨道(LEO)卫星自主定姿的算法.通过使用估计姿态、轨道参数和国际地磁场参考(IGRF)计算得到的地磁矢量与三轴磁强计(TAM)的测量矢量之差作为更新信息,可以实现实时的姿态角和角速度估计.针对卫星稳态定姿、大角度快速机动的定姿以及姿态失控状态下的.定姿等三种任务,分别用UKF和传统的EKF(Extended Kalman Filter)进行了数值仿真.仿真结果显示出本文提出的定姿算法的优越性.

作 者:朱建丰 徐世杰 ZHU Jian-feng XU Shi-jie  作者单位:北京航空航天大学,宇航学院504教研室,北京,100083 刊 名:宇航学报  ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF ASTRONAUTICS 年,卷(期): 27(6) 分类号:V412.4 关键词:姿态确定   UKF   磁强计  

篇4:基于反馈摄动的航天器姿态正规矩阵控制

基于反馈摄动的航天器姿态正规矩阵控制

研究三轴稳定的挠性航天器姿态的鲁棒控制问题.由混合坐标方程导出姿态动力学逆传递函数矩阵,并分析其正规性.基于正规性分析结果,使用系统不确定性反馈摄动描述对姿态控制系统的正规矩阵设计方法进行研究.研究结果表明,逆传递函数矩阵可视为正规矩阵,且动力学参数的摄动不影响其正规性.利用这一特性,提出一种适用于航天器姿态控制的正规矩阵设计方法.在该方法中,航天器姿态的鲁棒控制可以通过增加参数约束达成对三轴姿态的独立控制,从而提高设计的'可继承性.计算机仿真验证了该设计方法的有效性.

作 者:朱宏玉 ZHU Hongyu  作者单位:哈尔滨工业大学深空探测基础研究中心,哈尔滨,150080 刊 名:空间控制技术与应用 英文刊名:AEROSPACE CONTRD AND APPLICATION 年,卷(期): 35(3) 分类号:V488.22 关键词:航天器   姿态控制   鲁棒控制   正规矩阵   反馈摄动  

篇5:基于(w,z)参数描述的刚体航天器姿态运动

基于(w,z)参数描述的刚体航天器姿态运动

介绍了刚体航天器姿态运动的(w,z)参数描述方法和以(w,z)参数表示的姿态运动学方程,给出了(w,z)参数描述的.方向余弦矩阵.推导出(w,z)参数与欧拉角、四元数、罗得里格斯参数常用姿态坐标之间转换关系,比较表明,(w,z)参数描述刚体具有简洁,直观的优点.

作 者:吴永东 戈新生 WU Yong-dong GE Xin-sheng  作者单位:北京信息科技大学,机电工程学院,北京,100192 刊 名:北京机械工业学院学报(综合版) 英文刊名:JOURNAL OF BEIJING INSTITUTE OF MACHINERY 年,卷(期): 23(3) 分类号:V412.4 关键词:(w,z)参数   方向余弦矩阵   Rodrigues参数   欧拉角   四元数  

篇6:基于UPF的修正罗德里格参数卫星姿态估计

基于UPF的修正罗德里格参数卫星姿态估计

粒子滤波(PF)在卫星姿态估计中解决了非高斯分布的情况,在粒子滤波的`基础上,利用修正罗德里格参数(MRPs)表示姿态,用动力学方程进行角速率的传播,提出将采样粒子滤波(UPF)算法应用到基于MRPs的卫星姿态估计中,该方法通过UKF得到粒子滤波的重要性采样函数,更充分地利用了最新的量测信息.仿真结果表明,这种基于UPF的姿态估计方法能够获得比UKF和标准PF更高的滤波精度,并且具有更好的滤波稳定性.

作 者:牟忠凯 隋立芬 黄贤源 Mou Zhongkai Sui Lifen Huang Xianyuan  作者单位:信息工程大学测绘学院,郑州,450052 刊 名:中国空间科学技术  ISTIC PKU英文刊名:CHINESE SPACE SCIENCE AND TECHNOLOGY 年,卷(期): 29(6) 分类号:P1 关键词:采样粒子滤波   姿态确定   修正罗德里格参数   卫星   Unscented particle filter   Attitude determination   Modified Rodrigues parameters   Satellite  

篇7:基于UKF的微小卫星姿态确定方法研究

基于UKF的微小卫星姿态确定方法研究

围绕某日一地空间环境组网探测系统中三轴稳定微小卫星定姿分系统的`设计需求,基于陀螺、太阳敏感器、磁强计和星敏感器4种敏感器,研究了微小卫星在速率阻尼模式、太阳捕获模式、对日对地定向及维持模式、试验模式下的系统建模方法,以及基于Unscented卡尔曼滤波(UKF)的组合定姿方法.数值仿真结果表明,本文定姿方法的姿态确定精度满足该系统中三轴稳定微小卫星在轨运行的定姿精度要求,为该微小卫星半物理仿真系统的研究及其在轨运行时的姿态确定提供了依据.

作 者:张翠 崔培玲 杨照华 全伟 ZHANG Cui CUI Peiling YANG Zhaohua QUAN Wei  作者单位:北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191;新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室,北京100191 刊 名:航天控制  ISTIC PKU英文刊名:AEROSPACE CONTROL 年,卷(期): 28(2) 分类号:V448.22 关键词:微小卫星   姿态确定   Unscented卡尔曼滤波  

篇8:平方根Spherical Simplex UKF在飞船姿态估计中的应用

平方根Spherical Simplex UKF在飞船姿态估计中的应用

提出了一种用矢量观测来估计飞船姿态的平方根spherical simplex unscented卡尔曼滤波算法.该算法将spherical simplex unscented变换与unscented卡尔曼滤波结合起来,与采用scaled unscented变换的unscented卡尔曼滤波相比,具有更低的计算量.其平方根形式由于协方差阵的`半正定性,拥有更好的数值稳定性.飞船的姿态运动学描述采用了四元数,而用广义罗德里格斯参数来克服卡尔曼滤波过程中的四元数归一化误差.仿真结果表明,该算法比标准扩展卡尔曼滤波具有更低的姿态估计误差及更快的收敛率.

作 者:唐小军 阎杰 魏建利  作者单位:唐小军(西北工业大学航空学院,西安,710072)

阎杰,魏建利(西北工业大学航天学院,西安,710072)

刊 名:火力与指挥控制  ISTIC PKU英文刊名:FIRE CONTROL & COMMAND CONTROL 年,卷(期):2010 35(2) 分类号:V411.8 关键词:平方根unscented卡尔曼滤波   姿态估计   四元数   spherical simplex unscented变换   square-root unscented Kalman filter   attitude estimation   quaternion   spherical simplex unscented transformation  

篇9:仅用星敏感器的卫星姿态估计UKF算法研究

仅用星敏感器的卫星姿态估计UKF算法研究

针对无陀螺或陀螺失效等情况下的卫星姿态确定问题,应用基于Unscented变换的.Unscented滤波理论,提出了仅利用星敏感器矢量观测信息来确定无陀螺卫星姿态的Unscented卡尔曼滤波算法,并进行了数学仿真,仿真结果表明了所提出的UKF算法在无陀螺情况下对卫星姿态估计的有效性和可靠性.

作 者:孙兆伟 李晖 张世杰 SUN Zhao-wei LI Hui ZHANG Shi-jie  作者单位:哈尔滨工业大学,卫星技术研究所,黑龙江,哈尔滨,150080 刊 名:飞行力学  ISTIC PKU英文刊名:FLIGHT DYNAMICS 年,卷(期): 24(3) 分类号:V448.22 关键词:姿态估计   Unscented卡尔曼滤波器   星敏感器  

篇10:基于参数模型的频响函数估计方法

基于参数模型的频响函数估计方法

摘要:针对传统的非参数频响函数估计方法不适用于短记录数据的情况,提出了一种基于公分母模型的参数化频响函数估计方法.该方法使用输入输出信号的.快速傅里叶变换(输入输出谱)作为主要数据,通过最小二乘法求解参数,利用奇异熵技术对系统进行定阶.最后采用一个二层框架的仿真算例对所提出的算法进行了验证.仿真算例结果表明,通过响应信号的奇异熵能够较准确的对系统定阶,频响函数估计结果与理论值之间吻合较好. 作者: 曹坚 Author: Cao Jian 作者单位: 广西工业职业技术学院机械系,南宁,530003 期 刊: 振动、测试与诊断   ISTICEIPKU Journal: JOURNAL OF VIBRATION MEASUREMENT & DIAGNOSIS 年,卷(期): 2011, 31(1) 分类号: N945.14 O321 关键词: 频响函数估计    参数化估计模型    短记录数据    输入输出谱    奇异熵    机标分类号: TP3 TB1 机标关键词: 基于参数模型    频响函数    估计方法    Model    仿真算例    快速傅里叶变换    输入输出信号    最小二乘法    系统    数据    奇异    估计结果    输出谱    熵技术    理论值    非参数    参数化    验证    算法    熵能 基金项目: 基于参数模型的频响函数估计方法[期刊论文]  振动、测试与诊断 --2011, 31(1)曹坚针对传统的非参数频响函数估计方法不适用于短记录数据的情况,提出了一种基于公分母模型的参数化频响函数估计方法.该方法使用输入输出信号的快速傅里叶变换(输入输出谱)作为主要数据,通过最小二乘法求解参数,利用奇异熵...

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