检索结果-内蒙古大学图书馆

空间科学学报 2019年第3期39卷 354-364页

作者：师一帅郝金明焦文海董明焦博刘伟平北京市遥感信息研究所北京100192 信息工程大学地理空间信息学院郑州450001 北京跟踪与通信技术研究所北京100094

低轨卫星的实时精密定轨能够极大拓展其完成复杂科学任务的能力,例如实时环境监测、机动控制和卫星自主导航等.本文根据几何法实时精密定轨模型,提出了附加LEO先验轨道约束从而改善实时定轨的精度、收敛速度和稳定性的构想.分别采用广... 详细信息

低轨卫星的实时精密定轨能够极大拓展其完成复杂科学任务的能力,例如实时环境监测、机动控制和卫星自主导航等.本文根据几何法实时精密定轨模型,提出了附加LEO先验轨道约束从而改善实时定轨的精度、收敛速度和稳定性的构想.分别采用广播星历、超快速星历预报部分和实时精密星历,设计了6种实时定轨方案,并利用Swarm-A, B, C星7天的观测数据进行方案验证与分析.结果表明,使用广播星历、IGU和IGC星历的方案精度递增,附加先验轨道约束能够进一步提升精度.使用IGC星历并附加标准差为1m的先验轨道约束后,在径向、切向和法向的定轨精度分别达到6.12 cm,5.55 cm和4.98 cm.此外,附加先验轨道约束能够显著提升收敛速度,使用IGC星历平均收敛时间约为31 min,附加标准差为1m的先验轨道约束后收敛仅需约4 min.

关键词：低轨卫星几何法定轨实时先验轨道约束精度

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星载GPS低轨卫星几何法精密定轨研究

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空间科学学报 2000年第1期20卷 32-39页

作者：胡国荣欧吉坤中国科学院测量与地球物理研究所武汉430077

本文讨论了星载ＧＰＳ接收机为单频情形的低轨卫星几何法定轨，包括载波相位相对定轨法和动态同定轨法，并利用Ｔｏｐｅｘ／Ｐｏｓｅｉｄｏｎ卫星星载ＧＰＳ实测数据中Ｌ１载波相位观测值进行验证．结果表明，载波相位相对定轨精度与地... 详细信息

本文讨论了星载ＧＰＳ接收机为单频情形的低轨卫星几何法定轨，包括载波相位相对定轨法和动态同定轨法，并利用Ｔｏｐｅｘ／Ｐｏｓｅｉｄｏｎ卫星星载ＧＰＳ实测数据中Ｌ１载波相位观测值进行验证．结果表明，载波相位相对定轨精度与地面基准站的观测质量有关，其三维轨道位置精度为分米级；载波相位动态网定轨精度介于各基准站载波相位相对定轨之间，它相当于在各基准站相对定轨之间加权均衡，而且提高了定轨的可靠性．

关键词：相对定轨动态网定轨 GPS 低轨卫星几何法定轨

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加权平均用于星载GPS几何轨道的动力学平滑

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测绘科学技术学报 2009年第5期26卷 340-343页

作者：朱建华龚真春吕志伟安治国 68011部队甘肃兰州730020 信息工程大学测绘学院河南郑州450052

利用星载GPS对低轨卫星进行精密定轨已逐步成为一种主要手段。在简要介绍几种定轨方法的基础上,从星载GPS数据预处理出发,提出了将加权平均用于星载GPS低轨卫星几何轨道的动力学平滑方法,并利用实测数据进行了验证。结果表明,该方法实... 详细信息

利用星载GPS对低轨卫星进行精密定轨已逐步成为一种主要手段。在简要介绍几种定轨方法的基础上,从星载GPS数据预处理出发,提出了将加权平均用于星载GPS低轨卫星几何轨道的动力学平滑方法,并利用实测数据进行了验证。结果表明,该方法实现过程简单,且能有效提高定轨精度。

关键词：星载GPS 几何法定轨动力法平滑约化动力学加权平均

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导航卫星自主定轨时轨道机动问题的处理方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2011年第11期36卷 1309-1313页

作者：李征航张卫星龚晓颖屈小川武汉大学测绘学院武汉市珞喻路129号430079

在各种摄动因素的作用下,导航卫星将逐渐偏离其预定轨道,因而需要通过轨道机动的方法来予以纠正。但轨道机动后,由预报轨道所提供的轨道先验信息将失去作用,这是用星间距离观测值和先验轨道信息进行导航卫星自主定轨时必须要解决的问题... 详细信息

在各种摄动因素的作用下,导航卫星将逐渐偏离其预定轨道,因而需要通过轨道机动的方法来予以纠正。但轨道机动后,由预报轨道所提供的轨道先验信息将失去作用,这是用星间距离观测值和先验轨道信息进行导航卫星自主定轨时必须要解决的问题。提出机动后,机动卫星采用几何法来确定自己的位置,然后用动力学法来进行轨道拟合和轨道预报,在机动后第二天就能恢复正常的自主定轨。即使有多个卫星在同一天发生机动,个别卫星因可观测卫星不足4个而无法定轨,在第二天就能实现几何法定位,不会影响整个系统的导航定位功能。

关键词：预报星历星间观测值轨道机动几何法定轨

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基于星载GPS双频P码的低轨卫星综合定轨方法研究

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测绘科学 2007年第5期32卷 44-46页

作者：朱秀英韩保民山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255049 山东理工大学建筑工程学院山东淄博255049

由于重力场精化、大气探测、海洋测高等科学研究的需要,低轨卫星得到了迅速发展。精密轨道确定是低轨卫星科学任务顺利完成的前提。本文系统分析了基于星载GPS接收机双频P码非差观测值的低轨卫星定轨方法的原理及数学模型,并用CHAMP卫... 详细信息

由于重力场精化、大气探测、海洋测高等科学研究的需要,低轨卫星得到了迅速发展。精密轨道确定是低轨卫星科学任务顺利完成的前提。本文系统分析了基于星载GPS接收机双频P码非差观测值的低轨卫星定轨方法的原理及数学模型,并用CHAMP卫星的实测观测值对各种定轨方法进行了验算,以分析研究各种不同定轨方法的定轨精度。结果表明简化的动力学定轨精度较高,定轨精度在2dm左右;动力学定轨结果最差,在几m左右;而几何法及简化几何法定轨精度相当,约1m左右,定轨精度介于动力学及简化动力学定轨精度之间。

关键词：星载GPS 低轨卫星简化几何法定轨简化动力学定轨几何法定轨动力学定轨

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基于小波分析的GEO卫星异常识别研究

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大地测量与地球动力学 2010年第5期30卷 73-76页

作者：刘雁雨常志巧何峰郭睿解放军信息工程大学测绘学院郑州450052 北京环球信息应用开发中心北京100094

当卫星轨道异常发生时,用动力学方法所确定的卫星轨道与卫星实际轨道偏差较大,如不能及时发现将会严重影响用户的导航定位精度。在几何法定轨的基础上提出了基于小波分析的GEO卫星异常识别方法,设计了固定分组法和移动开窗法两种方案,... 详细信息

当卫星轨道异常发生时,用动力学方法所确定的卫星轨道与卫星实际轨道偏差较大,如不能及时发现将会严重影响用户的导航定位精度。在几何法定轨的基础上提出了基于小波分析的GEO卫星异常识别方法,设计了固定分组法和移动开窗法两种方案,并结合COMPASS卫星机动期间几何法定轨结果进行了分析。研究结果表明:两种方案均能准确判断卫星发生异常的时间,判定精度均优于5 s。

关键词：地球静止轨道 COMPASS 轨道机动小波分析几何法定轨

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基于转发式的导航卫星精密定轨研究

基于转发式的导航卫星精密定轨研究

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作者：雷辉中国科学院研究生院(国家授时中心)

学位级别：博士

Compass是我国自主设计开发的现代卫星导航系统。精确确定导航卫星轨道，既可以为Compass系统建设阶段的各种相关技术试验提供有力支持，又是系统建成后实现Compass在精密导航、定位、授时、以及科学研究等领域高精度应用的关键，具有... 详细信息

Compass是我国自主设计开发的现代卫星导航系统。精确确定导航卫星轨道，既可以为Compass系统建设阶段的各种相关技术试验提供有力支持，又是系统建成后实现Compass在精密导航、定位、授时、以及科学研究等领域高精度应用的关键，具有重要的意义。 Compass的星座与GPS星座不同，由地球静止轨道（GEO）、倾斜同步轨道（IGSO）和中轨道（MEO）三种轨道类型混合组成。GEO卫星独特的高轨和静地特性使得其精密轨道确定存在很多特殊的重要问题，主要表现在：首先，GEO卫星轨道高（距地面36500km），如果跟踪站布设范围小（跟踪站限于国内），使得对GEO卫星的观测几何精度衰减因子差；其次，GEO卫星与地面相对静止，站星之间几何关系变化小，使得一些系统误差（如钟差及测站偏差等）难以分离；另外，为了保持GEO卫星相对地面的位置，需要频繁地实施卫星机动控制，给GEO卫星精密轨道的确定和预报带来较大麻烦。由于在导航系统布设的初期只有一颗工作卫星，此时需要对单颗导航卫星进行定轨。这时无法使用GNSS中成熟的钟差处理方法，解决伪距数据中的卫星钟差和接收机钟差对卫星精密定轨的影响。本文围绕上述问题，就在GEO卫星以及MEO卫星的精密定轨问题，基于转发式观测资料，在以下几个方面展开了深入探讨和研究： 1．自发自收模式下的GEO卫星定轨本文针对GEO卫星与地面相对静止，站星之间几何关系变化小，使得测站系统差难以分离的问题，提出了通过逐次迭代的方法求解各转发式测轨站的系统差的轨道解算方法。并从“转发式卫星测轨方法”的原理出发，详细推导了自发自收模式的观测方程。利用国内5个转发式测轨站在2005年6月6日至6月13日期间对鑫诺1号的观测数据，进行自发自收模式下的定轨试验。 2．对观测模式下的GEO卫星定轨本文针对GEO卫星轨道高，国内转发式测轨站对GEO卫星的观测的几何精度衰减因子比较差的问题，提出了新的观测模式——对观测模式。对观测模式下，两个站互发互收的观测量组成对观测观测量，加强了对卫星的约束，还消除了两站钟差的影响。并从“转发式卫星测轨方法”的原理出发，详细推导了对模式的观测方程。利用国内5个转发式测轨站在2005年6月6日至6月13日期间对鑫诺1号的观测数据，进行对观测模式下的定轨试验。同时进行了自发自收模式和对观测模式两种观测量的联合定轨试验，两种观测量的联合，大大降低了DOP因子。试验结果表明联合定轨的定轨残差与两种模式单独定轨的残差相当，轨道重叠误差与两种模式单独定轨的轨道重叠误差相当。 ***卫星几何法定轨针对GEO卫星频繁机动问题，提出了几何法定轨的方法。当GEO卫星在机动情况下会受到推力，此时动力学定轨效果不佳，可以考虑采用几何法。本文详细推导了单点定位法以及基于多项式拟合的几何法定轨公式，并进行单点定位试验。 ***卫星短弧定轨以及轨道预报针对GEO卫星机动后的轨道快速恢复问题，提出了短弧动力学定轨及其预报的方法。GEO卫星为了保持位置经常需要进行轨道机动，卫星在轨道机动期间由于受到机动力的作用，使得统计动力学定轨需要重新进行。为了在GEO卫星机动后快速的恢复轨道，就需要进行短弧定轨。对5分钟、10分钟、15分钟、30分钟、60分钟以及两小时的弧长分别进行短弧定轨试验，以及定轨后两小时轨道预报试验。 ***-M1卫星单星定轨针对导航卫星单星定轨中的钟差难以处理的问题，提出了对钟差进行二次多项式建模的方法，并且辅助以站间时间同步数据。首先利用GPS卫星实测数据对所拟采取的单星定轨方案进行了验证。然后对Compass-M1分别进行了有无站间时间同步信息辅助的定轨比较。从定轨残差、重叠弧段差异、SLR数据残差三个方面对定轨结果进行了精度评定。

关键词：转发式测距自发自收模式对观测模式 GEO卫星精密定轨几何法定轨 Compass-M1 单星定轨

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顾及系统误差的GEO卫星定轨方法研究

顾及系统误差的GEO卫星定轨方法研究

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作者：贺凯飞长安大学

学位级别：硕士

我国的Compass系统采用GEO、IGSO和MEO卫星混合星座进行导航定位,其中GEO卫星是影响系统性能的关键卫星。在GEO卫星轨道确定中,系统误差如卫星钟差、测站钟差、卫星转发器时延、地面站设备时延和测站偏差等,已经成为GEO卫星定轨数据处... 详细信息

我国的Compass系统采用GEO、IGSO和MEO卫星混合星座进行导航定位,其中GEO卫星是影响系统性能的关键卫星。在GEO卫星轨道确定中,系统误差如卫星钟差、测站钟差、卫星转发器时延、地面站设备时延和测站偏差等,已经成为GEO卫星定轨数据处理中的关键问题。论文从卫星轨道确定的基本理论出发,针对GEO卫星定轨中的系统误差进行了较为深入系统的研究,论文主要的研究工作如下： (1)针对系统误差对GEO卫星轨道确定的影响问题进行研究,通过分析测站观测值残差来检验观测值中是否存在系统误差,并就测站分布情况对系统误差的检验能力进行分析。 (2)针对GEO卫星轨道确定中系统误差的影响,提出了顾及系统误差的几何法定轨的方法。通过算例分析,证明该方法能有效地削弱系统误差对GEO卫星轨道确定的影响、提高定轨精度。 (3)对GEO卫星定轨中系统误差对PDOP值的影响规律进行分析,根据其规律提出了顾及系统误差的PDOP值加权几何法定轨,实验结果表明,该方法能进一步提高定轨精度,削弱系统误差的影响。 (4)分析了顾及系统误差的几何法定轨对测站系统误差的削弱能力,以测站偏差为例进行分析,得到能够求解的测站偏差数应小于等于测站总数减去单历元所求卫星状态及其它待估参数(如卫星钟差)之差的结论。 (5)对实验中出现的增加跟踪站观测值对PDOP值的影响进行分析,得到新增的跟踪站最好分布在原来观测站范围之外的结论。 (6)提出了双向Kalman滤波的方法来削弱系统误差的影响,该方法原理简单,易于实现,能提高定轨精度和可靠性。 (7)针对系统误差对GEO卫星Kalman滤波定轨的影响,提出了消参数双向Kalman滤波的方法,其基本思想是正向滤波中消去局部参数,保留系统参数,反向滤波将系统参数作为固定值,求解局部参数。算例分析表明,该方法能够有效削弱系统误差对GEO卫星轨道确定的影响。 (8)对动力学定轨理论进行阐述,主要是观测模型和动力学模型的线性化、各种作用力及其对卫星的影响。并根据GEO卫星的特点对各种力模型进行分析。将系统误差参数与卫星状态参数及模型参数一起解算,在实验中取得了较高精度的定轨结果。

关键词： GEO卫星系统误差几何法定轨 PDOP值加权跟踪站 Kalman滤波双向滤波消参数滤波动力学定轨

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一种重力梯度稳定卫星姿态确定与控制方法研究

一种重力梯度稳定卫星姿态确定与控制方法研究

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作者：尹大千哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

卫星小型化，已经成为当今卫星研制的趋势。特别是现代小卫星具有巨大的经济优势和令人注目的效果，使现代小卫星、微小卫星走进新的天地。利用重力梯度力矩作为卫星的控制方式，非常有利于小卫星、微小卫星的发展，因为重力梯度力矩作... 详细信息

卫星小型化，已经成为当今卫星研制的趋势。特别是现代小卫星具有巨大的经济优势和令人注目的效果，使现代小卫星、微小卫星走进新的天地。利用重力梯度力矩作为卫星的控制方式，非常有利于小卫星、微小卫星的发展，因为重力梯度力矩作为卫星的主要控制方式具有操控方便、实用、能源消耗低、稳定性高等优点。本文对主动磁控重力梯度稳定卫星的精密定轨、定姿、重力梯度杆伸展及卫星的姿态控制进行研究。本文主要针对重力梯度稳定卫星的姿态确定、定轨以及主动磁控方法进行研究。首先，给定了参考坐标系的定义及坐标系之间的转换，研究了卫星姿态描述的几种方式并比较了其优缺点，建立了卫星的姿态运动方程和姿态动力学方程，分析了卫星在空间内不同高度上受到的力矩。其次，简要论述了目前卫星姿态的主要测量方法及原理。针对目前的主流姿态敏感器做了详细的分析，设计了两种姿态敏感器的组合定姿方法，并作出的仿真比较。研究了一种重力梯度稳定卫星的定轨方法：GPS非差几何法定轨，设计了已解和需解模糊度两种定轨方案，系统分析了两种方案的定轨精度。再次，基于磁控，设计了两种重力梯度杆的伸展策略。一种是以开环恒速伸展重力梯度杆，一种是以姿态信息反馈闭环的伸展方案，通过仿真验证了这两种方案的可行性。最后，论述了磁力矩器的工作原理和数学模型，针对星箭分离后，卫星的速率阻尼阶段设计了控制率。对重力梯度卫星的伸杆策略设计了两种方案，并对其进行了相应仿真。针对四元数反馈的磁控律和欧拉角反馈的磁控律，设计了PD主动磁控算法。

关键词：重力梯度稳定卫星 GPS 几何法定轨重力梯度杆主动磁控

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基于GPS的卫星精密定轨方法研究

基于GPS的卫星精密定轨方法研究

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作者：马雪哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

目前,随着低轨卫星在应用领域研究的不断深入,人们对卫星的定轨精度要求越来越高。星载GPS定轨技术能够进行连续观测,且具有一定的精度,是进行精密定轨的重要途径之一。本论文便是以基于星载GPS的卫星精密定轨为课题,对GPS数据的预处理... 详细信息

目前,随着低轨卫星在应用领域研究的不断深入,人们对卫星的定轨精度要求越来越高。星载GPS定轨技术能够进行连续观测,且具有一定的精度,是进行精密定轨的重要途径之一。本论文便是以基于星载GPS的卫星精密定轨为课题,对GPS数据的预处理和不同的GPS定轨方法等方面进行了研究,主要包括: 研究了GPS定轨中的选星问题。结果表明,在接收机存储空间有限的前提下,对接收机所能观测到的GPS卫星进行合理选择,能够有效避免定轨方程的奇异,具有实际的应用价值。然而,仅利用4颗GPS卫星进行定轨的精度有限,在存储空间足够的情况下,还应利用所有能够观测到的数据进行轨道的确定。研究了对GPS双频载波相位观测值的质量控制,根据星载GPS数据的实际情况,将观测数据末尾段的周跳和粗差识别条件作适当的改动,提出了正反向两次探测16个历元内周跳的方法。采用双频P码伪距/载波相位组合法对载波相位观测值的整周模糊度进行解算。介绍了已事先解出模糊度的基于载波相位的几何法定轨方法;研究了在定轨同时解整周模糊度的方法;介绍了动力学定轨和在其基础上的简化动力学法;深入分析了各种条件对定轨精度的影响,得出了所有方法都能够对卫星进行精密定轨的结论。最后,利用GRACE卫星星载GPS接收机上的实测数据进行实例分析,比较了各种定轨方法的优缺点,并对定轨误差进行了深入的分析。结果表明,利用星载GPS进行定轨的误差在十几米左右,基本满足了轨道确定的要求。

关键词：星载GPS 周跳几何法定轨动力学定轨

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