基于脉冲星的空间飞行器自主导航技术研究

本项目针对我国开展深空探测活动的实际需求，研究基于X射线脉冲星的航天器自主导航算法，并给出在观测量中带有系统偏差和随机干扰的非线性系统中进行状态估计的一套理论和方法。X射线脉冲星导航作为一项新兴的空间飞行器自主导航技术，特别适合用于深空探测器的自主导航；但相关研究在我国尚处在起步阶段，国外也未形成成熟的方案。本项目将对脉冲星导航技术的可行性和有效性进行分析，重点研究如何消除脉冲星观测量中各误差项对定位精度的不利影响，设计以高精度和高可靠性为特色的导航算法。提出通过差分技术消除脉冲星观测量中与传播路径相关的误差，利用新型自校准滤波器在轨估计和补偿航天器时钟偏差，并设计适用于非线性系统的自适应鲁棒滤波算法，以增强脉冲星导航系统克服随机干扰影响的能力。