ミサイルプラットフォームの自律航行のためのランドマークベース慣性航法システム

Landmark-Based Inertial Navigation System for Autonomous Navigation of Missile Platform.

• Donghui Lyu
• Jiongqi Wang
• Zhangming He
• Yuyun Chen
• Bowen Hou

抄録

自律航法の新たな情報提供者として、軌道上のランドマーク観測は、自律的な測位・姿勢決定の精度を向上させる新たな手段を提供する。本研究では，軌道上ランドマーク観測と慣性システムを用いて，ミサイルプラットフォームの状態を高精度に推定することを目的とした新しい自律航法を提案する．提案手法では、まずナビゲーションスキームを構築する。慣性系出力の偏差に関する暗黙の観測方程式を導出し，カルマンフィルタを適用してミサイルプラットフォームの状態を推定する．さらに，ランドマークの物理的観測可能性とナビゲーションシステムの数学的観測可能性を解析した．最後に、従来の天体慣性航法や深部統合型天体慣性航法と比較したシミュレーションにより、提案する自律航法の優位性を示す。

As a new information provider of autonomous navigation, the on-orbit landmark observation offers a new means to improve the accuracy of autonomous positioning and attitude determination. A novel autonomous navigation method based on the landmark observation and the inertial system is designed to achieve the high-accuracy estimation of the missile platform state. In the proposed method, the navigation scheme is constructed first. The implicit observation equation about the deviation of the inertial system output is derived and the Kalman filter is applied to estimate the missile platform state. Moreover, the physical observability of the landmark and the mathematical observability of the navigation system are analyzed. Finally, advantages of the proposed autonomous navigation method are demonstrated through simulations compared with the traditional celestial-inertial navigation system and the deeply integrated celestial-inertial navigation system.