基于置信度优势机动指示器的机动检测
系统与控制
2025-07-14 v1 天体物理仪器与方法
系统与控制
摘要
准确且高效的机动检测对于确保航天器轨道的安全性和可预测性至关重要。本文提出了一种基于比较状态估计置信度水平和观测似然性置信度水平的机动检测方法。首先，提出了一种置信度优势机动指示器（CDMI），通过设置状态估计的置信度水平并计算观测的最大似然及其置信度水平来实现。当观测的置信度水平超过状态估计的置信度水平时，CDMI 将标记为一次机动，这表明该观测在无机动假设下几乎不可能，而在维持与先前状态估计置信度一致性的前提下仍然可能。为高效计算观测的最大似然并获得 CDMI，发展了一种递归多项式优化方法，利用凸优化和多项式近似。此外，开发了一种集成 CDMI 方法，以消除手动选择状态置信度水平的需求。集成 CDMI 方法在保持高检测精度的同时，还能提供机动可能性的指示，从而增强了鲁棒性和实际适用性。评估了基于 CDMI 的机动检测方法的性能，分别使用最优控制距离度量和两种混合模型方法进行比较。仿真结果表明，所提出的集成 CDMI 方法可实现最高达 99.33% 的检测精度，优于竞争方法至少提高 10%，同时大幅降低了计算成本。
引用
@article{arxiv.2507.08234,
title = {Maneuver Detection via a Confidence Dominance Maneuver Indicator},
author = {Xingyu Zhou and Roberto Armellin and Laura Pirovano and Dong Qiao and Xiangyu Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.08234},
year = {2025}
}