Application des estimateurs de type Unscented pour l'estimation des états, des perturbations et des paramètres d'un satellite

À l'ère de l'exploration spatiale et de l'étude de la Terre à partir de l'espace, il est encore surprenant de voir à quel point la conception de satellites est exigeante. Le développement de logiciels autonomes permettra de réduire considérablement le coût des missions spatiales...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Côté, Jimmy
Other Authors: Lafontaine, Jean de
Language:French
Published: Université de Sherbrooke 2007
Online Access:http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1352
Description
Summary:À l'ère de l'exploration spatiale et de l'étude de la Terre à partir de l'espace, il est encore surprenant de voir à quel point la conception de satellites est exigeante. Le développement de logiciels autonomes permettra de réduire considérablement le coût des missions spatiales et d'augmenter leurs chances de réussite. Avec ces logiciels autonomes, il sera possible de déterminer les états de l'orbite et de l'orientation d'un satellite à l'aide de filtres optimaux, tel que ceux de Kalman. Entre autres filtres, le filtre de Kalman étendu, (référé avec le sigle EKF pour sa version anglaise dite Extended Kalman Filter ) a démontré son efficacité à déterminer les états d'un système non linéaire en combinant des techniques linéaires et non linéaires. Depuis 1994, un nouveau type de filtre de Kalman, le filtre de Kalman non-parfumé (référé avec le sigle UKF pour sa version anglaise dite Unscented Kalman Filter ), a été développé en utilisant une approche complètement non linéaire. Les travaux de recherche décrits dans ce mémoire ont pour objectif d'utiliser les techniques d'estimation non linéaires de type non-parfumée ( unscented ) pour estimer les états et les perturbations d'un satellite. Afin de réaliser cet objectif, les techniques ont été élaborées dans le contexte réaliste du labosatellite TEAMSAT pour estimer le couple créé par la perturbation gravitationnelle. De plus, les techniques d'estimation de paramètre ont été utilisées pour déterminer la position du centre de masse qui engendre le couple de perturbation gravitationnelle afin de généraliser l'approche pour estimer les perturbations d'un satellite en orbite. Ce mémoire décrit la revue des techniques d'estimation ainsi que l'état de l'art. En outre, il présente en détail l'implémentation du système de validation ainsi que des techniques d'estimation, et il souligne les différences entre la théorie et la pratique. Enfin, des cas de tests sont définis en fonction des paramètres de simulation et du système à valider. Les résultats de ces tests sont présentés et analysés dans le but de dresser un tableau de comparaison des techniques et de conclure sur les performances des techniques d'estimation étudiées dans ces travaux de recherche.