著陸器在火星大氣進入段的自主導航方法研究.pdf

1、隨著空間技術的發(fā)展，火星探測成為深空探測領域的熱點。在火星探測任務中，傳統(tǒng)的進入段導航采用基于IMU的航跡遞推的方法，導航精度低，無法滿足未來火星探測任務對著陸精度的要求。本文以火星精確著陸為背景，對著陸器在大氣進入段的導航方法進行研究。
　　本文首先研究了只利用IMU測量數據的導航方法。推導了用于生成參考軌跡的三自由度動力學模型；并對航跡遞推導航方法的估計誤差和誤差協(xié)方差進行了分析；研究了將IMU測量作為外部觀測量的導航方法，并

2、進行了仿真實驗與分析。其次，針對僅利用慣性單元的測量值作為觀測量的導航算法狀態(tài)量不完全可觀的問題，研究了在IMU數據基礎上增加星間測距信息作為外部測量數據的導航方案，對各種算法的可觀性進行了仿真，并對其結果進行了分析。最后，針對導航系統(tǒng)中存在的眾多的不確定性，并以火星大氣模型的不確定性為例，設計門控網絡多模型自適應估計的導航算法，并對各子濾波器的輸出結果進行數據融合。通過仿真結果分析表明，該導航方法可以有效的降低火星大氣不確定性對導航精