基于伪测量法的直链式N体空间绳系系统约束状态估计

针对直链式N体空间绳系系统(STS),将系绳绳长作为先验信息,在仅使用2个GPS(全球定位系统)传感器的条件下,提出了一种基于伪测量法的约束状态估计方法。首先,基于Udwadia-Kalaba方法建立了一种新颖的直链式N体STS通用动力学模型。然后,针对GPS传感器更新频率低和非线性系统模型线性化过程中雅可比矩阵计算复杂的问题,开发了一种改进的平方根无迹卡尔曼滤波(IUKF)算法。同时,基于李导数的局部弱可观的秩判据方法严格证明了本文估计方法的可观性。最后,仿真验证了本文方法的有效性。仿真结果表明所提方法能够保证系统状态估计精度和跟踪实时性。