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一种基于目标天体星历修正的深空探测器捕获段天文导航方法

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2025-10-15 11:25:48

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 陈杰 | 2025-10-15 11:25:49
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

该成果属于航天导航技术领域，针对深空探测器捕获段，建立基于太阳和八大行星引力的状态模型及星光角距、X 射线脉冲星量测模型，通过 Unscented 卡尔曼滤波估计探测器在日心和目标天体质心惯性坐标系中的位置和速度；同时建立目标天体星历误差模型，利用卡尔曼滤波估计误差并反馈修正，提升导航精度，适用于探测器捕获段。

创新性地融合星光角距和 X 射线脉冲星量测信息，兼顾相对目标天体和日心的导航优势；通过建立星历误差状态模型和量测模型，在线估计并反馈修正目标天体星历误差，有效减弱星历误差对导航精度的影响；采用 Unscented 卡尔曼滤波处理非线性问题，进一步提高估计精度。

主要应用于深空探测器捕获段（从进入目标影响球到点火制动阶段），适用于火星、金星等太阳系天体探测任务，可为探测器提供高精度位置和速度导航信息，支撑后续绕飞、着陆等任务的顺利实施，对保障深空探测任务成功具有重要意义。

研发团队核心成员为宁晓琳、李卓、房建成、刘刚，均来自北京航空航天大学，在航天导航领域具有深厚研究积累。团队分工明确，宁晓琳等主导整体方法设计，李卓参与状态模型构建，房建成、刘刚负责滤波算法优化及星历误差校正模块研发，共同完成该导航方法的关键技术突破。

文档未提及具体研发经费及收益。该成果可显著提升深空探测器捕获段导航精度，减少对地面测控的依赖，克服星历误差带来的任务风险，推动航天导航技术进步，对增强国家深空探测能力具有重要战略意义。

可通过技术转让、技术合作等方式转化，期望与航天科研机构（如中国空间技术研究院）、航天企业（如航天科技集团）合作，开展工程化验证，适配不同探测器型号，推动技术在实际深空探测任务中应用（基于技术属性合理推导）