自适应卡尔曼滤波导航算法

基于C/N0和新息向量的自适应算法，用于削弱地月空间GNSS精度衰减。

Wang, Dixing · 徐天河 · 李敏 · Shi, Yali

Satellite Navigation 2024

参数信息

位置精度

10 m

速度精度

0.1 m/s

位置精度

50 m

速度精度

0.2 m/s

技术优势

削弱信号衰减

根据载噪比和新息向量自适应调整滤波参数，在弱信号和差几何条件下仍能提取有效观测信息，避免精度大幅下降。

机动不掉精度

轨道机动时动力学模型失配，滤波器性能恶化；引入加速度计数据补偿动力学模型，保持导航精度。

近月也能用

即使在地月空间最严苛的月球附近，位置精度仍优于50m，速度精度约0.2m/s，满足许多深空任务需求。

应用场景

• 地月空间航天器自主导航：提供不依赖地面站的高精度位置和速度，减少对TT&C系统的依赖。
• 深空导航：在月球以远仍能利用GNSS信号，拓展了全球导航系统在深空的应用边界。
• 航天器轨道机动导航：在机动过程中保持滤波精度，避免因动力学模型失配导致的导航误差。