题目：高精度连续式星光折射观测模型的研究

 

星光折射导航因具有精度高、结构简单、成本低廉等优点，近年来引起了高度重视。特别是由于其完全自主性的特点，在军事研究领域具有不可或缺的战略意义。然而，星光折射导航一直是以其他导航方法的矫正环节或者备用环节而存在的，并没有被独立使用。这是因为星光折射导航的研究工作目前还存在不足，理论研究还不能跟上实际应用。本文为解决这一弊端，从实际应用角度出发，重点研究了星光折射观测模型及滤波算法等关键问题，并进行了仿真验证。

本文创新地提出了一种基于多模型切换自适应理论的星光折射观测模型的改进方法。通过对大气密度的研究建立一系列的观测模型，再由自适应算法建立在一定折射高度范围内的自适应观测模型。这种做法改进了原有的星光折射固定高度观测模型的不足，使得星敏感器观测到折射高度范围为20km~50km内的折射星光时，均可以进行导航。自适应观测模型不仅可以提高导航精度，还改善了其实际应用的弊端。同时，本文还提出了一种新颖的基于MIT规则的UKF改进方法。该方法通过构造自适应采样因子改进传统的UKF算法，减小UKF的量测误差，使得UKF算法在滤波精度和收敛速度方面均得到提高。并经过计算机仿真，验证了这种算法的有效性。

通过文中分析验证，得到以下结论：星光折射导航的定位误差与大气密度模型的精度密切相关，模型越精确，定位精度越高。不仅如此，量测误差也对导航的定位误差有很大的影响，减小量测误差可以提高滤波精度和收敛速度。