检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：许倩长春工业大学

学位级别：硕士

星敏感器作为一种高精度姿态传感器,已成为航天器上必备的导航设备之一。光学系统参数的估计精度是影响星敏感器工作精度的一个重要因素,一般情况下,星敏感器在使用前会进行地面标定,标定过程通常为常温常压环境,但其实际工作环境处于... 详细信息

星敏感器作为一种高精度姿态传感器,已成为航天器上必备的导航设备之一。光学系统参数的估计精度是影响星敏感器工作精度的一个重要因素,一般情况下,星敏感器在使用前会进行地面标定,标定过程通常为常温常压环境,但其实际工作环境处于温度剧烈变化的深空环境,环境的巨大差异会使星敏感器光学参数发生一定的变化,除此之外,星敏感器在发射过程中产生的振动也会使其内部参数出现偏差,因此需要实时更新参数以获得最佳性能。本文的主要研究内容是温度变化环境下星敏感器的在轨标定方法,分别从在轨标定与温度变化情况下的在轨标定两个方面进行研究,具体研究内容如下:(1)阐述了本文的研究背景及星敏感器在轨标定的研究现状,介绍了星敏感器相机模型、相机坐标系之间的转换、星敏感器工作原理、传统星角距标定模型及温度变化对星敏感器产生的影响。(2)根据星矢量在坐标变换下奇异值不变的特点,将奇异值作为新的标定参考进行研究,提出基于奇异值分解的标定方法(SVD),并对该方法进行优化与改进,提高标定精度以及参数收敛速度。(3)在以星角距(AD)为标定参考的传统星敏感器在轨标定算法的基础上,提出基于星角距相减(ADS)的星敏感器在轨标定方法,通过提升主点在标定过程中的可观测度来提高主点的在轨标定精度,最后针对星角距相减方法标定时间长的问题,提出改进星角距相减在轨标定模型。(4)在星敏感器在轨标定方法的基础上,研究了温度变化情况下的星敏感器参数标定方法,提出一种温度与参数漂移耦合标定法,通过标定过程中对参数的补偿,减小温度变化对光学参数标定造成的影响。最后通过实验分析了直接叠加的缺点和不足,并验证了耦合法的有效性。

关键词：星敏感器在轨标定温度变化标定参考内参数

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暗物质粒子探测卫星PSD的在轨标定和质子能谱重建

暗物质粒子探测卫星PSD的在轨标定和质子能谱重建

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作者：丁萌中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)

学位级别：硕士

大量天文观测的结果表明宇宙中存在着暗物质。按照粒子物理与场论的观点,暗物质是由暗物质粒子组成。暗物质粒子不是标准模型中的粒子,使得暗物质成为21世纪笼罩在物理学上空的新的乌云。理论认为暗物质会发生弱相互作用,其衰变或者湮... 详细信息

大量天文观测的结果表明宇宙中存在着暗物质。按照粒子物理与场论的观点,暗物质是由暗物质粒子组成。暗物质粒子不是标准模型中的粒子,使得暗物质成为21世纪笼罩在物理学上空的新的乌云。理论认为暗物质会发生弱相互作用,其衰变或者湮灭的末态产物可能是标准模型粒子,这些产物会和天体物理过程中产生的宇宙线混合在一起。所以对宇宙线粒子(如正负电子、伽马射线、正反质子等)能谱的精确测量,对于研究暗物质粒子的属性(如质量、衰变宽度等)具有重大意义,同时这也是理解宇宙线起源加速与传播的机制的关键。暗物质粒子探测卫星(DAMPE)是中国科学院先导专项。相比同类探测项目,暗物质粒子探测卫星具有更高的探测能段和更好的能量分辨,整体性能达到国际先进水平。暗物质粒子探测卫星可以实现对宇宙线电子、伽玛和核素通量方向和能量的精确测量。本论文是基于DAMPE卫星的在轨数据完成的,主要包括以下三个部分:(1)暗物质粒子探测卫星塑料闪烁体探测器的在轨标定。包括对PSD(Plastic Scintillator Detector)温度、电压的稳定性分析、基线标定、打拿极标定、MIPs响应标定、PSD能量重建、PSD光衰减标定和PSD自身位置重建研究。性能标定中发现,PSD发射到现在性能保持基本不变。PSD效率标定发现,PSD每根塑料闪烁体条的探测效率大于99.8%,PSD整体探测器效率大于99.99%。(2)PSD电荷重建算法开发。基于DAMPE标定后的数据,开发了DAMPE数据中的径迹选择算法和电荷重建算法。通过该重建算法,PSD可以鉴别从H到Ni的宇宙射线核素,电荷分辨能量与其它空间卫星实验(如AMS02)相当。(3)宇宙射线质子的能谱初步分析。其中开展了DAMPE实验数据中质子事例的筛选、卫星有效接受度计算和BGO能谱反卷积的工作,并得到了初步的质子能谱。

关键词：暗物质粒子探测卫星在轨标定质子能谱

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姿态测量仪表在轨标定技术

姿态测量仪表在轨标定技术

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作者：陶子英哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

作为惯性技术中最常用的姿态测量仪表，星敏感器和陀螺仪的精度直接影响整个姿态确定系统的精度。航天飞行器在空中的工作环境等因素的变化，会导致星敏感器和陀螺仪的各种标定参数发生变化。因此为了进一步地提高其姿态测量精度，进而... 详细信息

作为惯性技术中最常用的姿态测量仪表，星敏感器和陀螺仪的精度直接影响整个姿态确定系统的精度。航天飞行器在空中的工作环境等因素的变化，会导致星敏感器和陀螺仪的各种标定参数发生变化。因此为了进一步地提高其姿态测量精度，进而提高姿态确定系统的可靠性，有必要每隔一段时间对其进行在轨标定。本文主要研究陀螺仪和星敏感器的在轨标定方法和姿态方法确定，并进行误差分析，重点对姿态确定方法进行精度分析。首先，分析了星敏感器在轨标定的误差源，包括星象点偏移误差，径向畸变以及焦距误差。阐述了这些误差源的形成机理，利用星角距相等的原理，建立了星敏感器测量出的星角距误差与星敏感器各个误差源之间的关系，最终建立了星敏感器自主在轨标定误差模型。基于线性化后的误差模型，设计了利用迭代最小二乘进行辨识的方法。最后通过仿真辨识出了4个误差参数，仿真结果验证了本文设计方法的正确性。其次，针对已经建立的星敏感器误差标定模型，根据卫星的运动参数计算了恒星相对于星敏感器的光行差，分析了光行差对星敏感器姿态测量精度和星象点偏移误差、径向畸变系数以及焦距误差辨识精度的影响。针对星敏感器测量的随机误差，分析了它们对误差参数辨识不确定度的贡献。最后，建立了利用已标定的星敏感器在轨标定陀螺仪的误差模型，设计了用Kalman滤波器标定陀螺仪的零偏、标度因子误差和安装误差的方法，标定出陀螺仪的各项误差系数并给出了仿真分析，验证了该方法的正确性。最终设计了星敏感器和陀螺仪联合定姿方法，提高了卫星姿态确定精度。

关键词：星敏感器陀螺仪在轨标定误差模型 Kalman滤波

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在轨标定数字试验场数据的快速提取应用技术

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测绘科学与工程 2012年第1期32卷 46-50页

作者：刘薇王建荣李晶西安测绘研究所

针对数字试验场基础影像与卫星三线阵影像在获取时期、影像质量等方面差异较大的特点，本文设计了从试验场中快速、准确地检索和提取控制点及相关信息的算法和流程，并采用合理的匹配策略，实现试验场基础影像与航天三线阵影像问的精确... 详细信息

针对数字试验场基础影像与卫星三线阵影像在获取时期、影像质量等方面差异较大的特点，本文设计了从试验场中快速、准确地检索和提取控制点及相关信息的算法和流程，并采用合理的匹配策略，实现试验场基础影像与航天三线阵影像问的精确匹配。最后，通过实验验证了其可靠性和实用性。

关键词：在轨标定数字试验场快速提取应用

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基于粒子群寻优的高精度星敏感器在轨标定方法

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飞控与探测 2020年第3期3卷 1-7页

作者：张刘张家坤吕雪莹范国伟章家保满益云吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130061 钱学森空间技术实验室北京100094

星敏感器结构设计与安装过程会产生多种误差,主要误差源有星敏感器像平面主点误差、主距误差、倾斜误差与旋转误差,这些误差影响了星敏感器在轨标定的精度。根据星敏感器的误差模型,提出了一种高精度的星敏感器在轨标定方法。在已知含... 详细信息

星敏感器结构设计与安装过程会产生多种误差,主要误差源有星敏感器像平面主点误差、主距误差、倾斜误差与旋转误差,这些误差影响了星敏感器在轨标定的精度。根据星敏感器的误差模型,提出了一种高精度的星敏感器在轨标定方法。在已知含有误差的像平面的基础上,构造一个虚拟的像平面。当粒子群优化算法使含有误差的像点投影到虚拟像平面上的坐标与无误差时像点的坐标一致时,再利用Quest解算出三轴姿态角求得两个像平面之间的姿态矩阵,得出两像平面之间的关系。结果表明:星敏感器姿态确定精度较高且比较稳定。这种方法与传统标定方法的优势在于不依靠陀螺信息,原理简单,提高了数据的准确性。

关键词：星敏感器在轨标定粒子群 Quest算法姿态确定

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基于陆标敏感器对星敏感器在轨标定算法研究

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哈尔滨商业大学学报（自然科学版） 2008年第4期24卷 448-453页

作者：袁彦红耿云海陈雪芹哈尔滨工业大学卫星技术研究所

基于陆标敏感器,针对星敏感器系统常值误差进行了在轨标定算法研究.利用陆标敏感器经图像匹配识别得到一系列特征点坐标,与基准图像相应特征点坐标经过比较,将最小二乘最优估计值作为量测,应用卡尔曼滤波算法,设计了星敏感器在轨标定模... 详细信息

基于陆标敏感器,针对星敏感器系统常值误差进行了在轨标定算法研究.利用陆标敏感器经图像匹配识别得到一系列特征点坐标,与基准图像相应特征点坐标经过比较,将最小二乘最优估计值作为量测,应用卡尔曼滤波算法,设计了星敏感器在轨标定模型,并进行了数学仿真,仿真结果表明该算法可以在轨准确标定出星敏感器系统常值误差.

关键词：陆标敏感器星敏感器在轨标定卡尔曼滤波

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深空探测中磁强计在轨标定研究进展

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地球与行星物理论评（中英文） 2024年第5期55卷 563-582页

作者：王国强哈尔滨工业大学(深圳)空间科学与应用技术研究院深圳518055

磁场测量是深空探测的重要任务之一,高精度的磁场测量对研究行星宜居性、空间等离子体环境等具有重要意义.磁通门磁强计是空间探测任务中最广泛使用的仪器之一.然而其磁补偿会随时间缓慢变化,因此,在卫星飞行期间需要定期对磁强计的磁... 详细信息

磁场测量是深空探测的重要任务之一,高精度的磁场测量对研究行星宜居性、空间等离子体环境等具有重要意义.磁通门磁强计是空间探测任务中最广泛使用的仪器之一.然而其磁补偿会随时间缓慢变化,因此,在卫星飞行期间需要定期对磁强计的磁补偿实施在轨标定.本文综述了基于空间物理现象对星载磁强计实施在轨标定的方法.根据计算磁补偿的方式,这些方法可分为两类.第一类方法通过公式计算磁补偿,如基于阿尔芬波动特征的Belcher方法、Hedgecock方法和Davis-Smith方法,以及一维和三维磁镜模方法;这类方法中,Davis-Smith方法被认为是计算磁补偿的最优方法.第二类方法通过概率获取磁补偿的最优解,该类方法被称为新一代在轨标定技术,目前已发展出六种算法;该技术可使用阿尔芬波动、磁镜结构和电流片中的一种或多种现象来实施在轨标定,另外,该技术也可以使用足够数据量(如4小时)的任意行星际磁场数据来计算磁补偿.与Davis-Smith方法相比,新一代在轨标定技术具有很好的兼容性(可同时使用不同的物理现象)和拓展性.除了太阳风,该技术还能在火星磁鞘中实施在轨标定.目前,该技术已为“天问一号”环绕器的磁场数据提供标定服务.

关键词：深空探测磁强计磁补偿在轨标定行星际磁场阿尔芬波磁镜结构电流片

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北斗卫星天线相位中心在轨标定

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测绘科学与工程 2020年第1期40卷 6-10页

作者：阮仁桂贾小林王龙张奋西安测绘研究所陕西西安710054 地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054

卫星天线相位中心偏差是GNSS观测量的主要误差源之一。针对北斗区域系统(BDS-2)的卫星天线相位中心在轨标定问题,提出联合处理BDS和GPS观测数据并固定GPS卫星轨道和钟差进行卫星天线相位中心偏差(PCO)解算的“一步法”数据处理策略。利... 详细信息

卫星天线相位中心偏差是GNSS观测量的主要误差源之一。针对北斗区域系统(BDS-2)的卫星天线相位中心在轨标定问题,提出联合处理BDS和GPS观测数据并固定GPS卫星轨道和钟差进行卫星天线相位中心偏差(PCO)解算的“一步法”数据处理策略。利用2017年全年的IGS多GNSS跟踪站数据获得了BDS-2每颗IGSO和MEO卫星的PCO标定值。结果表明:不同卫星的X和Y分量的PCO估值与厂家值非常接近;Z方向的PCO估值与厂家值差异较大,其中IGSO卫星的差异为1.2〜2.2m,MEO卫星的差异为0.7〜0.9m。与厂家值相比,利用本文获得的PCO标定值,多数卫星的定轨精度有所改进,MEO卫星轨道三维位置精度提高尤其明显。

关键词：北斗卫星导航系统精密定轨相位中心偏差参考框架尺度在轨标定

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空间相机光轴在轨标定模拟数据构建

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测绘科学与工程 2018年第5期38卷 37-40页

作者：缪毓喆杨秀策周瑜朱晓蕾信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450052 地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 西安测绘研究所陕西西安71005

相机几何参数是影响卫星影像几何精度的重要因素。基于地面试验场的相机参数在轨标定是解决参数变化的有效手段,但其标定结果受制于试验场影像的获取,且两次标定间相机参数变化难以确定。因此,本文提出在相机参数定期在轨标定的基础上,... 详细信息

相机几何参数是影响卫星影像几何精度的重要因素。基于地面试验场的相机参数在轨标定是解决参数变化的有效手段,但其标定结果受制于试验场影像的获取,且两次标定间相机参数变化难以确定。因此,本文提出在相机参数定期在轨标定的基础上,辅助监测相机光轴,在轨实时监测的相机夹角,并进行模拟仿真试验。试验结果表明,该方法能有效对相机夹角进行在轨辅助监测。

关键词：卫星摄影测量相机几何参数在轨标定光轴夹角监测定位精度

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一种星载相对测量设备的在轨标定方法

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制导与引信 2023年第3期44卷 33-37页

作者：黄业平王瑞邓武东郭正勇刘政上海卫星工程研究所上海201109 上海航天控制技术研究所上海201109

受主动段振动、在轨力热变形等因素影响,星载相对测量设备的测量坐标系相对于设备基准坐标系会产生一定偏移,引入测量误差,从而影响卫星的相对导航精度。为解决该问题,提出了一种基于全球卫星导航系统(global navigation satellite syst... 详细信息

受主动段振动、在轨力热变形等因素影响,星载相对测量设备的测量坐标系相对于设备基准坐标系会产生一定偏移,引入测量误差,从而影响卫星的相对导航精度。为解决该问题,提出了一种基于全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)差分定位数据的星载相对测量设备在轨标定方法,通过分析确定了影响其在轨标定精度的主要因素和其可达到的在轨标定精度水平,并结合在轨数据验证了该方法的正确性和有效性。

关键词：全球卫星导航系统差分定位相对测量在轨标定

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