Декомпозированный алгоритм оценки ориентации космического аппарата в режиме астрокоррекции
https://doi.org/10.17285/0869-7035.00104
Аннотация
В статье рассматривается задача оценки ориентации космического аппарата и ее решение путем комплексирования измерительной информации информационно-избыточного гироприбора и астросистемы. Традиционные методы решения основаны на использовании фильтра Калмана порядка n + 3, где n > 3 – количество измерительных каналов (гироскопов или датчиков угловой скорости). Численная реализация соответствующего алгоритма на бортовом вычислителе требует значительных вычислительных затрат. Предлагается способ декомпозиции фильтра порядка n + 3 на три фильтра второго порядка и n − 3 фильтра 1 порядка, позволяющий существенно сократить вычислительную сложность алгоритма без потери точности.
Об авторах
А. А. Голован
МГУ им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Голован Андрей Андреевич, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией управления и навигации; действительный член международной общественной организации «Академия навигации и управления движением»
Москва
С. Н. Моргунова
МОКБ «Марс» − филиал ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова»
Россия
Россия
Моргунова Светлана Николаевна, начальник группы
Москва
И. В. Соловьев
МОКБ «Марс» − филиал ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова»
Россия
Россия
Соловьев Игорь Валерьевич, кандидат технических наук, начальник отдела
Москва
М. А. Шатский
МОКБ «Марс» − филиал ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова»
Россия
Россия
Шатский Михаил Александрович, кандидат технических наук, доцент, заместитель генерального конструктора
Москва
Список литературы
1. Lefferts, E.J., Markley, F.L., Shuster, M.D., Kalman Filtering for Spacecraft Attitude Estimation, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 1982, vol. 5, no. 5, pp. 417–429.
2. Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Куркина А.Н., Людомирский М.Б., Каютин И.С., Ямщиков Н.Е. Автономные бесплатформенные астроинерциальные навигационные системы: принципы построения, режимы работы и опыт эксплуатации // Гироскопия и навигация. 2013. № 3. С. 92–93.
3. Ивонин А.Н., Камальдинова Р.А., Моргунова С.Н., Соколов В.Н., Соловьев И.В., Шатский М.А. Алгоритм оценки ориентации космического аппарата «Спектр-УФ» для режима прецизионного наведения оси телескопа // Авиакосмическое приборостроение. 2020. №12. С. 13–25.
4. Черенков С.А., Худяков А.А. О перспективных астрокорректорах астроинерциальных навигационных систем // Труды Mосковского института электромеханики и автоматики (МИЭА). 2017. Вып. 18. С. 35–42. 5. LN-120G Stellar-Inertial-GPS Navigation (электронный ресурс). URL: https://www.northropgrumman.com/Capabilities/LN120GStellarInertialNavigationSystem/Documents/ln120g.pdf
5. Pittelkau, M.E., Calibration and Attitude Determination with Redundant Inertial Measurements Units, AIAA Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2005, vol. 28, no. 4, pp. 743–752.
6. Емельянцев Г.И., А.П. Степанов. Интегрированные инерциально-спутниковые системы ориентации и навигации / под общей ред. акад. РАН В.Г. Пешехонова. СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2016. 394 с.
7. Голован А.А., Парусников Н.А. Математические основы навигационных систем. Часть II. Приложения методов оптимального оценивания к задачам навигации / 2-е издание, исправленное и дополненное. М.: МАКС Пресс, 2012. 172 с.
8. Александров В.В., Лемак С.С., Парусников Н.А. Лекции по механике управляемых систем. М.: КУРС. 2018. 288 с.
9. Gelb, A., Applied Optimal Estimation, The M.I.T. PRESS, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, and London, England, 2001.
10. Grewal, M.S., Andrews, A.P., Kalman Filter: Theory and Practice, John Wiley & Sons, Inc., 2001.
11. Kailath, T., Sayed A.H., Hassibi, B., Linear Estimation. Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall, 2000.
12. Голуб Дж., Ван Лоун Ч. Матричные вычисления / пер. с англ. М.: Мир, 1999.
Рецензия
Для цитирования:
Голован А.А., Моргунова С.Н., Соловьев И.В., Шатский М.А. Декомпозированный алгоритм оценки ориентации космического аппарата в режиме астрокоррекции. Гироскопия и навигация. 2022;30(4):71-86. https://doi.org/10.17285/0869-7035.00104
For citation:
Golovan A.A., Morgunova S.N., Solov’ev I.V., Shatskii M.A. Decomposed Algorithm for Spacecraft Attitude Estimation in Stellar Correction Mode. Gyroscopy and Navigation. 2022;30(4):71-86. (In Russ.) https://doi.org/10.17285/0869-7035.00104
Просмотров:
3
Послать статью по эл. почте 