專利名稱：基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的sar衛(wèi)星自主定軌方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種SAR衛(wèi)星自主定軌方法，屬于衛(wèi)星自主定軌技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星的自主定軌是指不依賴地面系統(tǒng)的支持下，利用衛(wèi)星自帶的測(cè)量元件來(lái)確定衛(wèi)星在慣性空間中的位置和速度，實(shí)現(xiàn)自主定軌。對(duì)于衛(wèi)星來(lái)說(shuō)，自主定軌有利于降低衛(wèi)星對(duì)地面的依賴程度，尤其是在戰(zhàn)爭(zhēng)狀態(tài)下，在地面系統(tǒng)遭受破壞時(shí)，仍能保持正常運(yùn)行，這對(duì)軍用衛(wèi)星來(lái)講，尤為重要；另外，自主定軌還可以減輕地面系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，降低地面支持成本?，F(xiàn)有衛(wèi)星自主定軌技術(shù)主要采用GPS，但是GPS嚴(yán)格來(lái)講不是一種完全自主的定軌方式，它在地面有控制站點(diǎn)，工作人員通過(guò)這些控制站點(diǎn)對(duì)GPS星的軌道、時(shí)間等數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，它是一種半自主定軌方式，因此存在自主性和實(shí)時(shí)性差問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的SAR衛(wèi)星自主定軌方法，現(xiàn)有衛(wèi)星自主定軌技術(shù)主要采用GPS，由于GPS是一種半自主定軌方式，因此存在自主性和實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題。本發(fā)明中的定軌方法就可以解決這些問(wèn)題。本發(fā)明提出的基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的SAR衛(wèi)星自主定軌方法，這種方法不需要地面測(cè)控站的支持，是一種完全自主的實(shí)時(shí)定軌方法。SAR為星載合成孔徑雷達(dá)的縮寫(xiě)。本發(fā)明解決上述問(wèn)題采取的技術(shù)方案是基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的SAR星自主定軌方法，所述方法包括以下步驟步驟一建立基于軌道動(dòng)力學(xué)的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方程，進(jìn)而得到狀態(tài)方程；建立包含J2項(xiàng)的衛(wèi)星軌道動(dòng)力學(xué)方程，在J2000慣性坐標(biāo)系下，衛(wèi)星的軌道動(dòng)力學(xué)方程為'x = F[x{t\t](1)寫(xiě)成狀態(tài)方程，即
權(quán)利要求
1.基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的SAR衛(wèi)星自主定軌方法，其特征在于所述方法包括以下步驟步驟一建立基于軌道動(dòng)力學(xué)的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方程，進(jìn)而得到狀態(tài)方程； 建立包含J2項(xiàng)的衛(wèi)星軌道動(dòng)力學(xué)方程，在J2000慣性坐標(biāo)系下，衛(wèi)星的軌道動(dòng)力學(xué)方程為
全文摘要
基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的SAR衛(wèi)星自主定軌方法，屬于衛(wèi)星自主定軌技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有衛(wèi)星自主定軌技術(shù)主要采用GPS，由于GPS是一種半自主定軌方式，因此存在自主性和實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題。本發(fā)明中的定軌方法就可以解決這些問(wèn)題。本發(fā)明的方法是步驟一建立基于軌道動(dòng)力學(xué)的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方程，進(jìn)而得到狀態(tài)方程；步驟二建立以SAR到地面標(biāo)識(shí)點(diǎn)之間的距離和SAR與地面標(biāo)識(shí)點(diǎn)之間的多普勒頻移為觀測(cè)量的觀測(cè)方程；步驟三建立擴(kuò)展卡爾曼濾波的遞推方程；步驟四得到衛(wèi)星的狀態(tài)信息，即得到衛(wèi)星位置和速度矢量。本發(fā)明的方法提高了衛(wèi)星的定軌精度，具有自主性和實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)低軌衛(wèi)星的高精度實(shí)時(shí)自主定軌。
文檔編號(hào)G01C21/24GK102305630SQ20111012768
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者張迎春, 李曉磊, 汪瑞良 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)