导读:本文包含了相对定轨论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:非合作目标,仅测角定轨,仅测距定轨,遗传算法
相对定轨论文文献综述
李文丹[1]（2019）在《测量不完备情况下非合作航天器相对定轨与交会轨迹规划》一文中研究指出当前,近地轨道空间的环境日益复杂,潜在的不安全因素诱发的问题越来越多。对包括失效卫星、空间碎片等在内的空间非合作目标进行诸如维护、清除的在轨服务任务是国家空间安全技术领域的必然发展方向。完成在轨服务任务的前提是实现精确的初始定轨与交会轨迹规划。因此,本文面向服务航天器测量传感器受限情况下的空间非合作目标在轨服务任务,研究了测量信息不完备情况下的初始相对轨道确定与交会轨迹规划技术。首先,研究了基于相机偏置的仅测角初始相对轨道确定方法。建立了相机偏离航天器质心安装的仅测角测量模型,推导了基于相机偏置的仅测角初始定轨算法,随后又提出一种通过扩充状态量来实现提高定轨精度的改进仅测角定轨算法,分别对两种定轨算法进行蒙特卡洛仿真打靶,验证了算法的有效性并对不同因素对定轨结果的影响进行了分析。其次,推导了基于测距传感器偏置的仅测距初始相对轨道确定算法。建立了测距传感器偏离航天器质心安装的仅测距测量模型,对仅测距测量情况下的定轨模糊性问题进行分析,并研究了针对相对轨道为非周期情况下相对定轨的解析方法和基于姿态旋转的相对轨道为周期轨道情况下初始相对定轨解析方法,通过数值仿真试验对所提定轨算法进行了仿真验证和性能分析。最后,构建了非合作目标交会过程中的轨迹优化方法,基于双脉冲机动策略的交会制导模型,利用遗传算法对以燃耗最优的最优轨迹规划问题进寻优,求得最优交会轨迹与制导机动脉冲序列,并通过数值仿真试验对所提算法进行了仿真验证。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01）
施俊杰,龚柏春,李爽,白艳萍,李欣[2]（2018）在《微小卫星临近操作仅测距初始相对定轨解析方法》一文中研究指出针对仅有相对距离测量信息的近圆轨道航天器近程交会问题,首次提出一种基于传感器偏离航天器质心安装杆臂效应的解析初始相对定轨算法,解决了仅测距定轨存在镜像解的模糊性问题。首先给出了仅测距定轨模糊性的数学解释,然后基于Clohessy-Wiltshire动力学模型和传感器偏心安装的杆臂效应推导了仅测距信息情况下的初始相对轨道解析解,并给出系统能够去模糊的传感器安装条件。最后通过无误差仿真验证了所提算法的有效性,通过误差情况下的Monte Carlo仿真分析了算法的定轨性能。仿真结果表明所提算法有效,在满足传感器偏心安装条件下能够实现较为精确的初始相对定轨。(本文来源于《宇航学报》期刊2018年08期）
刘荣芳,苏晟翊,王文彬[3]（2015）在《GPS单差观测量的运动学相对定轨研究》一文中研究指出以双星编队飞行为工程背景,在两颗编队卫星均搭载GPS双频接收机和一颗搭载GPS双频接收机而另一颗搭载GPS单频接收机两种模式下,对相对定轨方法和数据处理流程进行了研究。运动学相对定轨采用最小二乘批处理方法进行轨道估计,定轨流程包括单点定位、动力学平滑、数据编辑、运动学绝对定轨和运动学相对定轨五个步骤。利用GRACE双星数据进行测试,结果通过KBR验证:利用消电离单差组合观测量,相对定轨精度达到1 cm左右;以双频GPS为参考星,双频消电离观测量和单频GRAPHIC观测量做单差,相对定轨精度优于18cm。(本文来源于《载人航天》期刊2015年04期）
杨霞[4]（2014）在《低轨卫星编队星载GPS相对定轨理论及应用》一文中研究指出随着GPS定位、定轨技术的发展和精度的提高,利用星载GPS对低轨卫星进行相对定轨已经成为一种有效的方式,可以达到cm级乃至mm级的相对定轨精度。同地面GPS一样,星载GPS也受到相位中心延迟、电离层延迟等误差的影响,也要通过解算整周模糊度提高定轨精度。同时,由于星载GPS星座变换迅速,卫星间共视卫星较地面站少,因而数据处理过程更为复杂。本文的主要研究内容和创新点如下：1.针对星载GPS观测数据的特点,详细分析了GRACE星载GPS的可视性、DOP值及C/No等信息,利用切比雪夫多项式对轨道和钟差进行了拟合,并利用伪距相位组合法、电离层残差法、M-W组合法对星载GPS观测数据进行了粗差和周跳探测。2.研究了星载GPS卫星和接收机天线相位中心延迟(PCO)和变化(PCV),比较了不同改正方式下的卫星PCO,将IGS发布的卫星PCV改正值由天底角14°扩展到15°,将NGS提供的接收机PCV校准值由高度角80°扩展到90°,分析了GFZ改正值的使用和坐标转换方法,以及相位中心改正对GRACE相对定轨的影响。研究表明：使用IGS绝对模型进行卫星天线相位中心改正,并使用GFZ产品进行星载接收机天线相位中心改正时结果最优。3.提出了一种适用于星载单频GPS的改进的电离层改正模型及其近似算法。分析了星载GPS的单层模型投影函数,并计算了不同单层高度下的值。计算了500km单层高度下GRACE卫星对应的穿刺点轨迹。利用改进的Klobuchar模型和比例因子来得到GRACE卫星轨道以上电离层部分的延迟量,并利用双频观测值进行了验证。研究表明,对GRACE卫星而言,单层高度需从350km调整到500km；改进的Klobuchar算法中,地心角和倾斜因子的近似形式精度足够；试验数据中,改进的Klobuchar算法可以改正大于80%的电离层延迟。4.探讨了星载GPS电离层延迟及接收机硬件延迟的计算方法和影响。低轨卫星只受到其轨道高度以上电离层部分的影响,这一影响可以通过地面以上电离层的延迟乘上一个比例因子来得到。本文利用双频观测值和GIM、Klobuchar模型或改进的Klobuchar模型间的相关性计算出比例因子和接收机硬件延迟,并利用GRACE星载GPS数据进行了验证。结果表明,比例因子与接收机高度、视线方向TEC值以及采用的电离层改正方法等因素有关,本文采用的数据中,利用双频观测值和GIM的相互关系求得的比例因子和接收机硬件延迟比较规律,而Klobuchar方法则与TEC值密切相关,但都可以提高相对定轨的精度。5.探讨了星载GPS相对定轨初值的确定、浮点解的求解、模糊度的固定等问题。分别采用适用于星载GPS的宽巷法和LAMBDA方法进行模糊度固定,并对解算结果进行了分析。本文采用的数据中,采用平均取整法固定宽巷模糊度时,GRACE A和B模糊度固定的成功率都在60%以上；利用电离层模型固定宽巷模糊度时,成功率约70.2%。采用LAMBDA法时,模糊度固定后,解的精度大大提高。6.分析了GRACE卫星搭载的KBR系统的基本原理和观测模型,并与GPS双差模型比较,得到GPS/KBR联合解算的模型,并给出一种利用信噪比(SNR)和载噪比(C/N0)确定KBR单位权标准差的方法。基于双差GPS、GPS/KBR观测方程,首先利用双向卡尔曼滤波求得GRACE双星相对定轨结果,然后利用一般LAMBDA法、附加KBR星间距离约束的LAMBDA法解算整周模糊度,继而求得固定解。研究结果表明,KBR可以作为一个新的观测值类型,与GPS一起解算时可以提高定轨精度,KBR星间约束有利于固定更多的模糊度,试验数据中,GPS/KBR联合解算精度优于3cm (RMS)。(本文来源于《武汉大学》期刊2014-11-01）
杨霞,李建成[5]（2014）在《星载GPS/KBR联合相对定轨算法研究》一文中研究指出分析了地球引力恢复和气候试验(GRACE)卫星搭载的K波段星间测距系统(KBR)的观测模型,并与全球定位系统(GPS)双差模型比较,得到了GPS/KBR联合模型的一般形式,给出了一种利用信噪比确定KBR单位权标准差的方法.分别利用GPS双差双向卡尔曼滤波、GPS/KBR双向卡尔曼滤波求GRACE相对定轨浮点解,然后分别利用传统的最小二乘模糊度降相关平差(LAMBDA)方法、附加KBR星间距离约束的LAMBDA方法解算长基线整周模糊度,并求得固定解.结果表明:KBR可以作为新的观测量与GPS一起解算,KBR约束有利于固定更多的整周模糊度,从而有效提高定轨精度,GPS/KBR联合解算精度优于3cm(均方根).(本文来源于《中国矿业大学学报》期刊2014年05期）
任夏[6]（2014）在《星载GPS自适应实时相对定轨方法研究》一文中研究指出本文以“自适应定轨技术”作为理论基础,以GRACE卫星作为研究对象,开展了星载GPS编队卫星自适应实时相对定轨方法研究,目的在于提高实时相对定轨的精度和稳定性。本文的主要工作和结论如下:1.介绍了几何法实时定轨的基础知识;分析了载波相位平滑伪距方法和基于DRVID模型的无电离层影响定轨方法的原理及特点;实现了基于伪距和载波相位的紧密滤波方法。实验结果表明,与载波相位平滑伪距方法相比,基于伪距和载波相位的紧密滤波方法精度更优。总体来说,载波相位的引入将单点定位精度提升至4m以内。2.针对伪距观测值易受噪声影响的特点,分析了抗差估计在单点定位中的作用,介绍了基于DOP值和卡方统计量的单点定位质量检验方法。结合半仿真数据,得出以下结论:在抗差单点定位的基础上设置高度截止角,并根据DOP值检验和卡方检验剔除内符合精度较差的历元,可以提高单点定位的精度,定轨结果与JPL轨道间残差的最大值不超过50m(叁维),RMS在4m左右(叁维)。3.讨论了动力学模型对实时定轨的影响,实验结果表明:低轨卫星受地球重力场和大气阻力的影响较为明显;而通过增加状态噪声补偿的方式可以吸收动力学模型误差,通常在动力平滑中考虑20-30阶的重力场模型即可满足基本的计算需求。4.研究了基于伪距的星载GPS动力学实时定轨方法;分析了扩展Kalman滤波(EKF)、抗差M-M滤波和抗差自适应滤波算法的特点,及滤波参数对定轨结果的影响。计算结果表明:抗差M-M滤波和抗差自适应滤波均能有效解决EKF的发散问题,降低定轨结果对状态噪声补偿方案的依赖,定轨精度可以达到4m左右,与JPL轨道的最大偏差在X、Y方向不超过30m,Z方向不超过40m。与抗差M-M滤波相比,抗差自适应滤波方法的计算效率和精度更高。5.提出了基于PDOP值的自适应因子模型。与传统自适应引资模型相比,该模型在滤波过程中对观测信息的利用更加充分,自适应因子的构造更为灵活、准确。实验结果表明,采用改进的自适应因子模型可以得到更为平滑的定轨结果,定轨精度有所提高。6.研究了编队卫星的自适应实时相对定轨算法;对比了基线距离对EKF和自适应滤波结果的影响;研究并实现了基于伪距和载波相位观测量的自适应实时相对定轨方法,提出具有先验信息的载波相位相对定轨方法。实验结果表明,基线距离对扩展Kalman滤波的影响更为明显,而伪距、载波相位的自适应实时相对定轨方法结果稳定,相对轨道精度分别为9cm、6cm。本文实现的实时相对定轨方法中,具有先验信息的载波相位相对定轨方法精度最高。(本文来源于《解放军信息工程大学》期刊2014-04-15）
秦显平,任夏,杨元喜[7]（2014）在《基于自适应滤波的编队卫星实时相对定轨》一文中研究指出提出基于自适应滤波的编队卫星实时相对定轨算法,利用2005-12-09—10两颗GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星的GPS(Global Positioning System)实测数据进行实时相对定轨试验计算,采用JPL(Jet Propulsion Laboratory)轨道对试验结果外部检核,结果表明:1自适应滤波相对定轨通过自适应因子,可以较好地平衡编队卫星的观测信息和相对动力学信息,其相对定轨结果精度优于Kalman滤波相对定轨结果;2自适应滤波相对定轨结果随着星间基线缩短而精度提高;3两颗GRACE卫星采用单频伪距和广播星历进行自适应滤波相对定轨,可以得到精度优于6cm的星间基线.(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2014年09期）
宋琛,张俊宝,张蓬蓬[8]（2011）在《编队飞行卫星自主相对定轨研究》一文中研究指出卫星编队飞行相对轨道自主确定作为实现队形保持和控制的前提,是编队任务必须解决的关键技术问题。根据C-W方程的解析解描述编队卫星间的相对运动规律,选取星间距离信息与方位信息作为观测量,针对卫星编队飞行自主导航系统对精确性和实时性的要求,用超球面分布采样点变换(Spherical Simplex Unscented Transformation,SSUT)和Unscented卡尔曼滤波(UKF)相结合,提出了SSUT的UKF(SSUKF)导航滤波算法。由于SSUT减少了采样点个数,在保证滤波精度和标准UKF相当的条件下减轻了计算负担,完成了卫星编队相对轨道状态的自主确定,并结合仿真的轨道数据和测量数据进行了仿真,仿真结果说明实现了卫星编队优化的有效性和实时性。(本文来源于《计算机仿真》期刊2011年02期）
宋琛,韩潮[9]（2009）在《地球J_2摄动下卫星编队飞行自主相对定轨研究》一文中研究指出卫星编队飞行自主相对定轨作为实现编队队形保持和控制的前提,是编队任务必须解决的关键技术之一。设计了一种应用于卫星编队的自主相对轨道确定方案,不同于目前广泛采用的C-W方程,采用了包含摄动影响的相对运动方程的解析表达式描述编队飞行,使得模型的精度有了很大提高。利用星间距离信息和方位信息作为观测量,设计扩展卡尔曼滤波器实现环绕星相对轨道的自主确定,仿真结果表明使用本方案得到的定轨精度比采用C-W方程提高一个数量级,验证了这种导航方案的有效性,为实现编队飞行卫星高精度自主相对定轨提供了一个有效的方案。(本文来源于《计算机仿真》期刊2009年03期）
宋琛,韩潮[10]（2008）在《编队飞行卫星高精度自主相对定轨研究》一文中研究指出设计了一种应用于卫星编队的自主相对轨道确定方案,不同于目前广泛采用的C-W方程,采用了包含摄动影响的相对运动方程的解析表达式描述编队飞行。利用星间距离信息和方位信息作为观测量,设计扩展卡尔曼滤波器实现环绕卫星相对轨道的自主确定,仿真结果表明定轨精度比采用C-W方程提高一个数量级,验证了这种导航方案的有效性。(本文来源于《测控技术》期刊2008年09期）
相对定轨论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对仅有相对距离测量信息的近圆轨道航天器近程交会问题,首次提出一种基于传感器偏离航天器质心安装杆臂效应的解析初始相对定轨算法,解决了仅测距定轨存在镜像解的模糊性问题。首先给出了仅测距定轨模糊性的数学解释,然后基于Clohessy-Wiltshire动力学模型和传感器偏心安装的杆臂效应推导了仅测距信息情况下的初始相对轨道解析解,并给出系统能够去模糊的传感器安装条件。最后通过无误差仿真验证了所提算法的有效性,通过误差情况下的Monte Carlo仿真分析了算法的定轨性能。仿真结果表明所提算法有效,在满足传感器偏心安装条件下能够实现较为精确的初始相对定轨。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
相对定轨论文参考文献
[1].李文丹.测量不完备情况下非合作航天器相对定轨与交会轨迹规划[D].南京航空航天大学.2019
[2].施俊杰,龚柏春,李爽,白艳萍,李欣.微小卫星临近操作仅测距初始相对定轨解析方法[J].宇航学报.2018
[3].刘荣芳,苏晟翊,王文彬.GPS单差观测量的运动学相对定轨研究[J].载人航天.2015
[4].杨霞.低轨卫星编队星载GPS相对定轨理论及应用[D].武汉大学.2014
[5].杨霞,李建成.星载GPS/KBR联合相对定轨算法研究[J].中国矿业大学学报.2014
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[8].宋琛,张俊宝,张蓬蓬.编队飞行卫星自主相对定轨研究[J].计算机仿真.2011
[9].宋琛,韩潮.地球J_2摄动下卫星编队飞行自主相对定轨研究[J].计算机仿真.2009
[10].宋琛,韩潮.编队飞行卫星高精度自主相对定轨研究[J].测控技术.2008