仅测角卫星跟踪的扩展卡尔曼粒子滤波算法

摘要：

卫星被动跟踪技术对于空间监视系统非常重要,为提高非合作跟踪模式下空间低轨卫星(LEO)的跟踪精度,提出一种基于扩展卡尔曼粒子滤波(EKPF)的仅测角卫星被动跟踪算法.首先,在卫星二体运动下,以地球惯性直角坐标系为基础,对卫星运动状态方程的二阶线性化、状态方程和测量方程的雅可比矩阵进行了详细推导.其次,利用二阶扩展卡尔曼滤波(EKF)产生粒子滤波(PF)的建议分布,并将EKPF应用到低轨卫星跟踪.最后,通过STK6.0仿真场景产生的数据对EKPF算法和扩展卡尔曼滤波算法的跟踪性能进行了对比分析和验证.仿真结果表明,该算法可以实现单颗高轨卫星通过仅测角对圆轨道的低轨卫星进行跟踪,且跟踪精度优于EKF算法.

关键词：卫星跟踪、仅测角、扩展卡尔曼粒子滤波

所属期刊栏目：40

分类号：V448.2(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：高等学校博士学科点专项科研基金200802881017;南京理工大学自主科研专项计划2010ZYTS051;南京理工大学紫金之星基金AB41381

在线出版日期：2012-03-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2008-2013