تخمين ماتريس اينرسي فضاپيما با روش‌هاي كالمن فيلتر توسعه يافته و كالمن فيلتر Unscented با استفاده از اطلاعات اندازه گيري شده در حين پرواز

Estimation of spacecraft inertia matrix via Extended kalman filter and Unscented kalman filter methods by using measured data

اندازه¬گيري خواص اينرسي بر روي زمين معمولا داراي دقت كافي نمي‌باشد و خواص جرمي به علل مختلف از قبيل مصرف سوخت، تغيير آرايش و افزودن يا حذف محموله، مي¬تواند روي مدار تغيير نمايد. براي كنترل يك فضاپيما، لازم است كه خواص اينرسي آن، بطور صحيح و دقيق تخمين زده شود. در اين مقاله با استفاده از دو روش¬ فيلتر كالمن توسعه‌يافته و فيلتر ذره‌اي، به تخمين و شناسايي ماتريس اينرسي فضاپيما پرداخته مي¬شود و در نهايت، نتايج حاصل از شبيه‌سازي اين روش¬ها، با هم مقايسه شده و مورد بحث قرار مي‌گيرند. انتخاب روش‌هاي مناسب تخمين پارامترهاي فضاپيما نقش مهمي را در پياده‌سازي روي كامپيوتر آن‌بورد فضاپيما دارد. در اين مقاله نتايج از لحاظ معيارهاي مختلفي مقايسه شده‌اند.

In order to estimate the inertia moments, the spacecraft attitude equations are modeled. This paper present the attitude equations as a nonlinear model relative to defined state vector, and then using estimators such as extended kalman filter (EKF) and unscented kalman filter (UKF) to identify the inertia matrix. Then the results are presented and discussed. Moreover, the efficiency of each estimation algorithms to precise estimation, converge rate, and etc. are compared and finally the most appropriate algorithm will be selected.