专利汇可以提供航天器光谱红移自主导航方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 航天器 光谱 红移自主导航方法,在 太阳系 ,直接利用太阳系天体作为发 光源 ,航天器依靠自身携带的光谱红移测量敏感器接收到光谱信息,根据光谱红移测量值参数,利用航天器星光敏感器测量的航天器 姿态 信息,获得航天器的速度参数,进而通过积分获得航天器的 位置 参数。本发明原理简单,方法新颖,是航天器自主导航方法的新突破,拓展了航天器导航手段,提高了导航能 力 ,可实现真正意义上的航天器自主导航,可直接应用于我国深空探测自主导航任务,在深空探测领域具有广阔的应用前景,并可为近地航天器自主导航提供借鉴和参考。,下面是航天器光谱红移自主导航方法专利的具体信息内容。
1.一种航天器光谱红移自主导航方法,其特征在于,在太阳系,直接利用太阳系天体作为发光源,航天器依靠自身携带的光谱红移测量敏感器接收到光谱信息,根据光谱红移测量值参数,利用航天器星光敏感器测量的航天器姿态信息,获得航天器的速度参数,进而通过积分获得航天器的位置参数。
2.根据权利要求1所述的航天器光谱红移自主导航方法,其特征在于,利用太阳、木星、以及地球中的任一个或任多个作为发光源。
3.根据权利要求1所述的航天器光谱红移自主导航方法,其特征在于,根据多源光谱红移特性测量值参数获得航天器在惯性坐标系下的速度参数。
4.根据权利要求1所述的航天器光谱红移自主导航方法,其特征在于,航天器姿态信息包括联合恒星敏感器、太阳敏感器测量获得的姿态角度参数。
5.根据权利要求2所述的航天器光谱红移自主导航方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
步骤1:根据光谱红移特征频移公式,当航天器相对于光源运动时,在航天器上接收到的光源频率fm与地面标定特征频率f0的关系描述为:
其中 为航天器在惯性坐标系下的速度,θ为航天器-光源连线与速度 的夹角,c为真空中光速;
步骤2:选取天体惯性坐标系OXYZ;
步骤3:在惯性坐标系OXYZ下,测量得到航天器相对第一参考天体的径向速率vr1,航天器相对第二参考天体的径向速率vr2,航天器相对第三参考天体的径向速率vr3;
步骤4:在本体系下航天器通过太敏或星敏测得第一参考天体位置的单位矢量 第二参考天体位置的单位矢量 第三参考天体位置的的单位矢量
步骤5:根据几何关系,得向量方程:
其中v1,v2,v3为惯性系下各天体指向航天器位置的单位矢量,通过姿态敏感器获取并结合探测器本体系转换到惯性系的转换矩阵Aib推导获得,其观测方程如下:
vr1,vr2,vr3通过天体红移参数推导获得,其观测方程如下:
其中fm1,fm2,fm3分别为航天器接收到的各参考天体光源频率;
由此建立对速度矢量、位置矢量的状态估计方程组:
给定初值后,通过求解上述方程组,得到航天器在惯性坐标系下的速度矢量vp及位置矢量rp。
6.根据权利要求5所述的航天器光谱红移自主导航方法,其特征在于,在步骤2中,坐标原点O选取为日心、或者地心。
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