Resumen

Las no linealidades en el problema de la determinación de la actitud de las naves espaciales se han estudiado intensamente durante las últimas décadas. Tradicionalmente, el algoritmo del filtro de Kalman extendido multiplicativo_MEKF_ha sido una buena solución para la mayoría de las misiones espaciales nominales. Pero en los últimos años, los avances en las misiones espaciales merecen una revisión del problema. Aunque existe una gran variedad de algoritmos avanzados de filtrado no lineal, la mayoría de ellos están prohibidos para su aplicación real a bordo debido a su sobrecarga de complejidad computacional. En este artículo, abordamos esta dificultad desarrollando un nuevo marco algorítmico basado en el principio de filtrado marginal, que sólo requiere 4 puntos sigma para proporcionar una estimación completa de 6 estados de actitud y velocidad angular. Además, también se desarrolla una nueva estrategia para la construcción de puntos sigma con el fin de aumentar aún más la eficiencia y la precisión numérica. Incorporando el marco presentado y los nuevos puntos sigma, proponemos un nuevo estimador no lineal de actitud y velocidad, el Filtro Geométrico Marginal de Puntos Sigma. El nuevo algoritmo tiene la misma precisión que los filtros de Kalman tradicionales no acentuados, al tiempo que mantiene una complejidad computacional significativamente menor, incluso cuando se compara con los algoritmos de puntos sigma reducidos. De hecho, ha rivalizado realmente con la eficacia del MEKF, incluso cuando se trata de soluciones simples de forma cerrada en este último.

• Materias:Análisis Matemático Álgebra Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:Mathematical Analysis Algebra Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:filtro geométrico marginal de puntos sigma, misiones espaciales más nominales, problema de determinación de la actitud de la nave espacial, filtros kalman tradicionales no acentuados, aplicación real a bordo, estimación de la velocidad angular, menor complejidad computacional, kalman extendido multiplicativo, nuevo marco algorítmico, nuevos puntos sigma
• Keywords:marginal geometric sigma point filter, most nominal space missions, spacecraft attitude determination problem, traditional unscented kalman filters, actual onboard implementation, angular rate estimation, lower computational complexity, multiplicative extended kalman, new algorithm framework, novel sigma points