ASUKF驱动的火星探测器脉冲星自主导航技术

"基于ASUKF的火星探测器脉冲星自主导航方法 (2012年)" 这篇2012年的论文"基于ASUKF的火星探测器脉冲星自主导航方法"着重探讨了利用脉冲星进行火星探测器自主导航的技术。脉冲星导航是一种高度精确且可靠的导航方式，尤其适用于火星探测任务，因为它能有效减少对外部干预的依赖。然而，由于脉冲星导航中脉冲到达时间的微小误差可能导致显著的位置估计误差，这对导航系统的精度构成了挑战。 为解决这一问题，论文提出了一种创新的导航方法，即基于扩维Unscented卡尔曼滤波（ASUKF，Augmented State Unscented Kalman Filter）。ASUKF是一种扩展的非线性滤波技术，它能够更有效地处理非线性系统的状态估计。在火星探测器的脉冲星导航系统中，ASUKF被用来建立一个包含位置、速度以及脉冲到达时间常值测量误差的状态模型。通过这种方式，不仅能够估计和校正探测器的位置和速度，还能同时估计和修正脉冲到达时间的误差，从而减轻随机测量误差对导航性能的影响。 论文的仿真结果展示了该方法的有效性，表明其导航定位精度可达到350米以内。这样的精度水平对于火星探测自主导航任务而言是充分的，确保了探测器能够准确地确定其在火星轨道上的位置。 关键词：脉冲星、自主导航、火星探测、扩维Unsented卡尔曼滤波。这篇论文的分类号为V488.22+4，文献标识码为A，文章编号为1001-5965(2012)01-0022-06，发表在《北京航空航天大学学报》2012年第1期。 总结来说，这项研究提供了一个利用ASUKF改进火星探测器脉冲星导航的方法，通过增强对脉冲到达时间误差的处理，提高了导航系统的稳定性和精度，对于未来深空探测任务具有重要的理论和实践意义。