[发明专利]空间飞行器的定位估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及飞行器定位估计的技术领域，尤其是涉及空间飞行器的定位估计方法。

背景技术

空间飞行器是指在地球大气层以外的宇宙空间，基本上按照天体力学的规律运行的各类飞行器。有些国家会发射特殊目的的空间飞行器，如弹道式导弹、侦察卫星等。而对他国发射具有敌意的空间飞行器实施定位估计、监控并作出快速反应，具有重要的战略意义。

对于传统的空间飞行器定位估计方法，在对所需观测的空间飞行器在靠火箭推进的主动段零时刻的初始位置和初始速度进行探测获取过程中，传统探测方式一般常采用红外光学探测器进行探测获取，而它只接收目标的红外辐射信息，可定向但不能测距，且易受气候影响与云层干扰，可靠性不够好。此外，传统的空间飞行器定位估计方法还存在需要进行坐标变换、待求变量过多、运算复杂、估计精度不够高等不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种空间飞行器的定位估计方法，该方法能对主动段的空间飞行器进行更精确、更可靠、更自主地定位估计，该方法简单易行，实用性极强。

为了实现上述目的，本发明提供了一种空间飞行器的定位估计方法，它包括如下步骤：

（1）利用北斗卫星获取需观测的空间飞行器在主动段零时刻的初始位置和初始速度，并在基础坐标系下建立其初始位置和初始速度的方程：

x_c(0)=x₀,y_c(0)=y₀,z_c(0)=z₀

x·c(0)=x00,]]>y·c(0)=y00,]]>z·c(0)=z00]]>

其中，x_c(0)、y_c(0)、z_c(0)表示零时刻需观测的空间飞行器的初始位置；表示零时刻空间飞行器的初始速度；x₀、y₀、z₀、x₀₀、y₀₀、z₀₀为利用北斗卫星获取的需观测的空间飞行器在主动段零时刻的初始位置和初始速度的初始值；

（2）因为地球公转周期远大于空间飞行器的观测弧段时长，故在短时间内可认为该基础坐标系为惯性坐标系，其不随地球旋转，则根据变质量质点的动力学，可建立需观测的空间飞行器在基础坐标系下的主动段的简化运动方程：