1.合作目标的协同测量

合作目标的协同测量过程中，目标能够为相对测量任务提供必要的合作信息。编队协同相对测量几何关系如图7-1所示，图中∑Ft为目标航天器轨道坐标系，∑Fm和∑Fci分别为编队主飞行器M和编队从飞行器Ci的轨道坐标系。在合作模式下，假设目标和编队成员均安装有GPS接收机，通过星间链路，编队内成员的GPS信息可以共享。编队主飞行器M可测量目标和编队成员的相对位置信息，即目标航天器和编队从飞行器Ci将自身GPS绝对位置数据直接发送给编队主飞行器M。由编队主飞行器M结合自身GPS信息进行差分解算得到，显然编队主飞行器M是编队相对测量的主节点。协同相对测量模型可以表示为

式中：ρm（tk）和ρmci（tk）为三维位置向量，分别表示目标航天器和编队从飞行器Ci相对编队主飞行器M的位置；“-”表示测量值；wm（t）和wmci（tk）为三维误差向量，表示各向测量误差，误差的统计特性由测量设备的固有属性决定，可以通过地面试验获得。

这里假设测量噪声为零均值高斯白噪声，并且两个测量噪声不相关，即

式中：Qk为各测量噪声的非负定方差矩阵；δkj为Kronecker-δ函数。

2.非合作目标的协同测量(www.daowen.com)

非合作测量模式下，目标航天器将不再为相对测量提供合作信息，此时的目标称为非合作目标，如空间碎片、失效卫星等均属于该类目标。此时，为了能够获得目标的相对信息，需要采用可见光相机、雷达等测量设备，通过测角加测距的模式对目标进行测量。因此，假设编队主飞行器M可以测量目标的方位角和距离信息，此时编队主飞行器M对目标航天器的相对测量模型可表示为

式中：α、β和分别为目标航天器相对于编队主飞行器M的方位角和距离；ρmt（k）为三维相对位置向量；h（·）为非线性测量函数；（xm，ym，zm）T为编队主飞行器M在坐标系∑Ft内的位置向量。

编队主飞行器M对从飞行器Ci的相对测量仍为合作模式，其相对测量方程可以表示为

式中：ρmci（k）为三维相对位置向量；“-”表示测量值；wmci为相应的测量噪声。

假设各测量噪声为零均值高斯白噪声，并且任意两者不相关，其统计特性可用式（7-10）描述，Qp为各测量误差的非负定协方差矩阵，δij为Kroneckerδ函数，则