大不確定性條件下火星進(jìn)入高精度組合導(dǎo)航方法研究.pdf

1、火星進(jìn)入動(dòng)力學(xué)過程存在著大氣密度不確定性及其引起的飛行器氣動(dòng)參數(shù)的不確定性偏差，成為阻礙火星著陸精度進(jìn)一步提升的“瓶頸”。火星進(jìn)入段導(dǎo)航與制導(dǎo)精度是決定最終著陸精度的最主要因素，但以往的基于慣性航位推算的進(jìn)入導(dǎo)航方式不能滿足未來火星精確著陸任務(wù)要求，亟需開發(fā)考慮大不確定性因素的火星進(jìn)入導(dǎo)航新技術(shù)。
　　本學(xué)位論文從組合導(dǎo)航方案、導(dǎo)航濾波算法、可觀性分析三個(gè)方面出發(fā)，對(duì)大不確定性條件下火星進(jìn)入高精度組合導(dǎo)航方法進(jìn)行了研究。首先，基于

2、給定的火星環(huán)境模型和進(jìn)入器構(gòu)型，分別建立了用于模擬真實(shí)飛行狀態(tài)的仿真動(dòng)力學(xué)模型和用以進(jìn)行濾波器設(shè)計(jì)的演化動(dòng)力學(xué)模型。然后，利用三個(gè)軌道器與進(jìn)入器的無線電測(cè)量作為外部修正，發(fā)展了基于不敏感擴(kuò)展卡爾曼濾波的火星進(jìn)入組合導(dǎo)航算法；仿真結(jié)果表明，該算法能夠抑制不確定性偏差對(duì)導(dǎo)航濾波的不利影響，從而獲得較高的導(dǎo)航精度。接著，利用一個(gè)軌道器加兩個(gè)火星表面信標(biāo)與進(jìn)入器的無線電測(cè)量作為外部修正，設(shè)計(jì)了基于修改多模型自適應(yīng)估計(jì)的火星進(jìn)入組合導(dǎo)航算法；仿真