火星大氣進(jìn)入自主導(dǎo)航與制導(dǎo)方法研究.pdf

1、在整個(gè)EDL過程中，火星大氣進(jìn)入段持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，環(huán)境復(fù)雜，對(duì)最終的著陸精度影響較大。為此，本文對(duì)火星大氣進(jìn)入的自主導(dǎo)航和制導(dǎo)技術(shù)進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容包括：
　　首先，針對(duì)不同的任務(wù)需求，分別建立了火星慣性系、火星固連系下的進(jìn)入段動(dòng)力學(xué)方程及球分量形式的進(jìn)入段動(dòng)力學(xué)方程，推導(dǎo)了火星慣性系、火星固連系及球分量形式的狀態(tài)變量間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，為后續(xù)研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　其次，針對(duì)火星大氣進(jìn)入段傳統(tǒng)航位遞推誤差大及導(dǎo)航觀測(cè)信息有限的問

2、題，研究了基于IMU/無線電測(cè)量的組合導(dǎo)航算法。該算法同時(shí)利用加速度計(jì)測(cè)量信息和無線電距離測(cè)量信息進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，通過數(shù)學(xué)仿真分析了無線電測(cè)量中斷和恢復(fù)對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)的影響。進(jìn)一步研究了多模型自適應(yīng)估計(jì)算法，每個(gè)濾波器對(duì)應(yīng)一個(gè)大氣密度模型，根據(jù)貝葉斯法則實(shí)現(xiàn)狀態(tài)估計(jì)。
　　然后，設(shè)計(jì)了基于擴(kuò)展高增益觀測(cè)器的阻力跟蹤制導(dǎo)方法，能對(duì)阻力加速度、阻力加速度變化率及系統(tǒng)擾動(dòng)進(jìn)行在線估計(jì)，再通過狀態(tài)反饋能對(duì)探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行有效跟蹤。該方法對(duì)初