地球静止轨道远程交会过程导航性能评估

任家栋，曾庆双，朱 虹

（1. 哈尔滨工业大学 航天学院，哈尔滨 150001；2. 上海航天控制技术研究所，上海 201109；3. 上海市空间智能重点实验室，上海 201109）

地球静止轨道远程交会过程导航性能评估

任家栋1,2,3，曾庆双1，朱 虹2,3

（1. 哈尔滨工业大学 航天学院，哈尔滨 150001；2. 上海航天控制技术研究所，上海 201109；3. 上海市空间智能重点实验室，上海 201109）

远程交会是静止轨道共位卫星自主定点置入的关键途径。针对远程交会过程中大距离跨度下相对运动模型的误差信号特性，理论推导了误差的传递机理，给出了相对导航EKF算法期望及噪声特性的定量分析模型。研究表明，确定距离区间存在最优过程噪声量级及其对应的最优滤波性能，且滤波误差与交会距离正相关，可作为全局最优滤波器的定量设计依据，解决了静止轨道远程交会过程EKF导航算法性能的量化评估问题。仿真表明，分析结论正确，相对速度滤波误差全程优于0.005 m/s (1σ)，满足交会任务需求。

地球静止轨道卫星；自主；远程交会；相对导航；滤波精度

远程交会是指追踪星在测量数据的支持下，通过大幅度、远距离的机动变轨，进入到目标星附近的某特定区域。远程交会往往是在轨服务和空间作战等任务中能量消耗最大、时间消耗最长的阶段。对于地球静止轨道（GEO）卫星，轨道的稀缺特性致使多星共位已成为国际上共享轨道资源的主要措施。卫星利用自身的雷达等进行远程自主交会，建立稳定的多星共位关系，可有效提高定点置入效率，是当前应用研究的热点之一。……