Разработка робастного алгоритма гарантированного эллипсоидального оценивания и его применение для ориентации искусственного спутника Земли

Abstract

Разработан метод оценивания линейных многомерных динамических управляемых систем, возмущаемых только по одной фазовой координате. В системе также доступна измерению только одна фазовая координата, по которой не действует возмущение. Создан робастный алгоритм эллипсоидального оценивания, минимизирующий след матрицы эллипсоида, который аппроксимирует допустимое множество точечных оценок. Применение метода и работоспособность алгоритма показаны на примере оценивания курсового угла искусственного спутника Земли в процессе его движения по орбите. Для оценивания используются показания бортовых построителя местной вертикали и датчиков угловой скорости.

Розроблено метод оцінювання лінійних багатовимірних динамічних керованих систем, які збурюються тільки за однією фазовою координатою. У системі доступна вимірюванню також тільки одна фазова координата, вздовж якої не діє збурення. Створено робастний алгоритм еліпсоїдального оцінювання, який мінімізує слід матриці еліпсоїда, що апроксимує допустиму множину точкових оцінок. Застосування методу і працездатність алгоритму показано на прикладі оцінювання курсового кута штучного супутника Землі в процесі його руху по орбіті. Для оцінювання використовуються показання бортових побудувача місцевої вертикалі і датчиків кутової швидкості.

The method of estimation of linear multidimensional dynamic control systems perturbed by only one of the phase coordinates is developed in the paper. Only one phase coordinate on which perturbation is not operated is available for measurement in the system. A robust algorithm for ellipsoidal estimation is developed, which minimizes the trace of the matrix of ellipsoid that approximates admissible set of point estimates. Application of the method and efficiency of the algorithm are shown on the example of estimating the heading angle of an artificial Earth satellite during its orbital motion. The onboard builder of local vertical and angular velocity sensors are used for the estimation.