基于X射线脉冲星相位增量和TDOA的初轨确定方法
目的:针对航天器需要安装多个探测器及初轨定轨精度低的问题,实现单探测器高精度定轨。
创新点:提出一种使用单探测器分时观测三颗X射线脉冲星来确定初始轨道的方法,并将一个观测周期内的相位增量和TDOA相融合来提高定轨精度。
方法:首先,从X射线脉冲星导航基本原理出发,得到TDOA观测量。考虑到航天器同时安装多个探测器时体积大功耗高的问题,提出了在航天器上安装一个探测器,轮流分时观测三颗脉冲星,获得相位增量观测量。然后,使用加权最小二乘法将TDOA和相位增量信息融合,提供比传统X射线脉冲星导航更多的信息,从而提高定轨精度。最后,通过仿真实验,验证所提方法的有效性。
结论:为了提高初轨定轨精度,提出了一种X射线脉冲星相位增量观测与TDOA相融合的方法。与单独TDOA定轨相比,融合算法定轨位置精度提高了30%以上,速度精度提高了20%以上,达到了初轨确定的精度要求。
关键词:
初轨确定算法,
单X射线脉冲星探测器,
相位增量,
二体运动方程,
加权最小二乘法