中国空间科学技术 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (5): 26-37.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0074
熊凯*,徐超,黄翔宇
XIONG Kai*,XU Chao,HUANG Xiangyu
摘要: 为了减小系统偏差对恒星光行差导航性能的影响,提出一种基于参数化模型和扩展卡尔滤波器(Extended Kalman Filter, EKF)的系统偏差估计和补偿方法。将系统偏差统一描述为敏感器相对安装误差的形式,建立了综合考虑航天器运动状态、敏感器测量噪声和系统偏差等因素的恒星光行差导航偏差校正系统模型。在此基础上,设计了同时进行系统偏差校正和定位测速解算的导航滤波器。通过计算导航系统的克拉美劳下界(Cramer-Rao Lower Bound, CRLB),分析了系统偏差自校正方法的可行性。以环绕中心天体飞行的航天器为例开展数学仿真研究,结果表明,所提方法能够有效抑制系统偏差的不利影响,在恒星角距测量精度为0.1″的情况下,经过系统偏差校正,恒星光行差导航定位精度由约50km提升至3km以内。与文献中已有方法将系统偏差建模为恒星角距测量偏差的处理方式相比,所提方法的主要优势在于待估计的状态量维数与恒星角距观测量的数量无关,有利于简化星上导航算法设计。