星敏感器/GNSS定姿系统的联合非线性预测滤波算法

无陀螺姿态确定系统是航天领域的一个重要研究方向。提出了一种联合式非线性预测滤波算法，解决该系统在姿态动力学模型误差非高斯分布条件下的多敏感器信息融合问题。首先，从算法结构和估计准则两个方面证明了非线性预测滤波（NPF）与Kalman滤波的等效性，分析了联合式NPF的算法流程，讨论了模型误差方差矩阵的计算方法，给出了加权系数矩阵的设计准则；然后，介绍了星敏感器和全球卫星导航系统（GNSS）的定姿原理，推导了星敏感器/GNSS组合姿态确定系统的联合式NPF滤波模型，分析了系统的算法实现流程；最后，进行了数值仿真试验，结果表明联合式NPF算法融合了NPF与联邦滤波的优良品质，可有效解决姿态动力学模型误差非高斯分布条件下无陀螺姿态确定系统的多敏感器信息融合问题。