基于最小二乘原理的天文定姿和定位方案

朱劍斌，譚守林，譚 飛，李 方

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基于最小二乘原理的天文定姿和定位方案

朱劍斌1，譚守林1，譚 飛2，李 方3

（1. 第二炮兵工程大學906教研室，西安，710025；2. 第二炮兵裝備部西安軍事代表處，西安，710025；3. 第二炮兵工程大學圖書館，西安，710025）

針對彈載平臺天文導航系統的應用，研究了基于最小二乘原理的天文導航方法。在天文定姿中，以大視場星敏感器為天文觀測器件，研究了TRIAD方法和最小二乘定位法，仿真驗證了最小二乘方法在充分利用多顆觀測星的情況下定姿效果優于TRIAD法。在天文定位中，摒棄了傳統的非線性濾波方法定位，以最小二乘微分矯正法實現了對導彈的純數學解析定位，仿真實驗證明最小二乘微分矯正定位方法以較小的運算量獲得了優于純慣導的定位精度。

彈道導彈最小二乘法；TRIAD；天文定位天文定姿

0 引 言

現代戰爭中，彈道導彈成為了具有超強進攻性和強大威懾力的武器。射擊精度作為導彈武器的主要性能指標之一，很大程度上受制于所配備的導航系統。20世紀中葉，載人航天事業的發展極大促進了天文導航技術的現代化應用[1]。彈道導彈由于其運行軌跡的絕大部分位于大氣層之外，為天文觀測設備提供了良好的觀測環境，彈載天文導航技術也得到了長足的發展。

本文針對彈載平臺天文導航，研究了基于最小二乘原理的導彈天文定姿、定位技術。在航天器天文定姿技術中，有雙星觀測TRIAD算法[2]、多星觀測Euler-q算法[3]和Quest算法[4]等。本文在大視場星敏感器的基礎上研究了最小二乘法定姿，在仿真實驗的基礎上與TRIAD算法作了比較。……