[发明专利]一种用于非完备量测条件的天文定位方法

摘要

本发明公开了一种用于非完备量测条件的天文定位方法，利用小视场星跟踪器通过分时段序贯观测不同的导航恒星，通过对序贯观测信息的补偿获得天文定位解算所需的多星观测信息，从而达到天文定位所需的完备测量条件，实现高精度天文定位。该方法既能利用小视场星跟踪器单星测量精度高的特点，又能发挥多星天文定位算法解算精度高的优势，可实现非完备量测条件下的天文定位。

主权项

一种用于非完备量测条件的天文定位方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)：初始化，建立导航恒星库，设置定位解算所需的导航恒星数为nc，设置已观测星数n＝0；步骤(2)：转动小视场星跟踪器搜索导航恒星，设置已观测星数n＝n+1，测量所观测到第n颗导航恒星的星光高度角H(n)和星光方位角Az(n)，并记录观测时刻t(n)、观测时刻飞行器所在位置的经度Lon(n)和纬度Lat(n)；步骤(3)：判断已观测星数n是否满足n≥nc；若满足，则继续执行步骤(4)，否则返回步骤(2)；步骤(4)：对步骤(2)至步骤(3)得到的nc颗导航恒星的星光高度角和星光方位角进行补偿，包括以下子步骤：步骤(4‑1)：记录当前时刻为定位解算时刻tc，记录惯性导航系统输出的飞行器当前所在位置的经度Lonc和纬度Latc；步骤(4‑2)：根据飞行器当前所在位置的经度Lonc和纬度Latc，以及步骤(2)得到的第n颗(n＝1,2,…,nc)导航恒星观测时刻飞行器所在位置的经度Lon(n)和纬度Lat(n)，计算第n颗(n＝1,2,…,nc)导航恒星观测对应的经度偏移ΔLat(n)和纬度偏移ΔLon(n)；利用步骤(4‑1)记录的所述定位解算时刻tc和步骤(2)记录的观测时刻t(n)，计算第n颗(n＝1,2,…,nc)导航恒星观测对应的格林时角偏移ΔGHA(n)；其表达式分别为：ΔLat(n)＝Latc‑Lat(n)ΔLon(n)＝Lonc‑Lon(n)ΔGHA(n)＝tc‑t(n)步骤(4‑3)：根据飞行器当前所在位置的经度Lonc和纬度Latc，以及导航恒星星历查询得到的第n颗(n＝1,2,…,nc)导航恒星的赤纬Dec(n)和当前格林时角GHA(n)，分别计算纬度偏移、经度偏移、所观测导航恒星格林时角偏移对星光高度角和星光方位角补偿系数μH_Lat(n)、μH_Lon(n)、μH_GHA(n)、μA_Lat(n)、μA_Lon(n)、μA_GHA(n)；步骤(4‑4)：利用步骤(4‑2)获得的第n颗(n＝1,2,…,nc)导航恒星观测对应的经度偏移ΔLat(n)、纬度偏移ΔLon(n)、观测对应的格林时角偏移ΔGHA(n)，以及步骤(4‑3)获得的纬度偏移、经度偏移、所观测导航恒星格林时角偏移对星光高度角和星光方位角补偿系数μH_Lat(n)、μH_Lon(n)、μH_GHA(n)、μA_Lat(n)、μA_Lon(n)、μA_GHA(n)，计算对第n颗(n＝1,2,…,n c)导航恒星星光高度角的补偿值ΔH(n)和星光方位角的补偿值ΔA(n)；步骤(4‑5)：利用步骤(4‑4)获得的第n颗(n＝1,2,…,nc)导航恒星星光高度角的补偿值ΔH(n)和星光方位角的补偿值ΔA(n)，计算补偿后的星光方位角和星光高度角步骤(5)：利用步骤(4)得到的nc颗导航恒星的补偿后的星光高度角和星光方位角利用多星天文定位算法进行定位解算；步骤(6)：判断导航是否结束；若是则结束，否则设置已观测星数n＝0并返回步骤(2)。