中国空间科学技术

中国空间科学技术 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (5): 49-55.doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2013.05.008

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基于IRAPF算法的航天器姿态确定

 李海君, 赵国荣   

  1. （海军航空工程学院，烟台264001）
  • 收稿日期:2013-03-12 修回日期:2013-06-30 出版日期:2013-10-25 发布日期:2013-10-25
  • 作者简介:李海君 1978年生，2009年获海军航空工程学院军事装备学专业硕士学位，现为海军航空工程学院导航与制导控制专业博士研究生，主要研究方向为非线性滤波。

AttitudeDeterminationofSpacecraftBasedonIRAPFAlgorithms

 LI  Hai-Jun, ZHAO  Guo-Rong   

  1. (NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity，Yantai264001)
  • Received:2013-03-12 Revised:2013-06-30 Published:2013-10-25 Online:2013-10-25

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摘要： 针对航天器姿态确定系统中存在较大初始误差及非线性较强的问题，提出了一种基于改进的正则化辅助粒子滤波（IRAPF）算法的航天器姿态确定方法。该算法将正则粒子滤波（RPF）与辅助粒子滤波（APF）相结合，将快速高斯变换（FGT）方法引入其中以减少计算量提高滤波的收敛速度。算法不仅有效地抑制了粒子退化问题，而且利用最新观测粒子来优化采样，并且在引入FGT后计算量与正则化的辅助粒子滤波相比降低了30%，改善了滤波的实时性。仿真结果表明了滤波的有效性。

关键词: 姿态确定, 正则化粒子滤波, 辅助粒子滤波, 快速高斯变换, 航天器

Abstract: AimingatthelargeinitialerrorandthestrongnonlinearproblemexistedinSpacecraftattitudedetermination,animprovedregularizedauxiliaryparticlefilter(IRAPF)algorithmwasproposed.TheregularizedParticleFilter (RPF) waslinkedwiththeauxiliaryparticlefilter(APF),andthefastGausstransform(FGT)wasintroducedintothealgorithmtoimproveconvergenceefficiency.Thisalgorithmcanrestrainparticledegenerating,optimizingsamplingbyusingthenewestobservedparticles.ByintroducingFGT,thecalculationwasreduced30%comparedwithRAPFmethodandtherealtimefeaturewasimproved.Simulationresultsprovethevalidityofthealgorithm.

Key words: Attitudedetermination, Regularizedparticlefilter, Auxiliaryparticlefilter, FastGausstransform, Spacecraft