动力学定轨论文_夏要伟,郭金运,刘路,孔巧丽

导读:本文包含了动力学定轨论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:动力学,脉冲,精密,射线,引力,学法,地球。

动力学定轨论文文献综述

夏要伟,郭金运,刘路,孔巧丽[1](2019)在《基于运动学和简化动力学的SWARM卫星精密定轨研究》一文中研究指出基于运动学和简化动力学方法,使用星载GPS观测数据,对SWARM卫星进行精密定轨,将轨道结果与ESA发布的事后科学轨道进行作差分析。结果表明:运动学轨道径向、切向和法向7 d平均RMS均小于3 cm,定轨精度达到cm级;简化动力学轨道径向平均RMS在0.65 cm左右,切向和法向在1.3 cm左右,高于预期要求。此外,使用IGS快速星历对SWARM卫星进行定轨,其精度与精密定轨精度近似相等,而在SWARM卫星近实时定轨研究中,使用IGS超快速星历确定的运动学轨道3D-RMS为9.68 cm,简化动力学轨道3D-RMS为3.61 cm,低于IGS快速星历的定轨精度。(本文来源于《大地测量与地球动力学》期刊2019年04期)

魏辉[2](2018)在《星载GPS低轨卫星简化动力学精密定轨方法研究》一文中研究指出低轨卫星精密定轨方法和数据处理技术一直是卫星大地测量领域的研究热点。1982年发射的Topex/Poseidon(T/P)卫星首次成功实现了低轨卫星星载GPS精密定轨,其全球轨道径向精度3.5 cm。此后,星载GPS定轨技术被广泛应用于各种低轨卫星任务如Jason系列海洋测高卫星、GRACE(Gravity Recovery And Climate Experiment)卫星、GOCE(Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer)重力卫星、Swarm A/B/C卫星、海洋二号(HY-2A)卫星和风云叁号(FY-3C)遥感卫星等。当前地球重力场探测、海洋测高、遥感测图、大气探测等研究领域对低轨卫星轨道确定的精度、可靠性和实时性提出了更高的要求。目前低轨卫星精密定轨方法还存在一些问题:星载GPS数据周跳探测是星载GPS低轨卫星精密定轨的关键问题之一,现有的星载GPS周跳探测方法在某些情况(如特殊的周跳组合、同一历元多颗GPS卫星观测值发生周跳)下会失效;简化动力学定轨虽然已简化了卫星轨道动力学模型,精度优于运动学轨道解,但计算仍较繁琐,不利于其实时应用。因此研究更稳定可靠的星载GPS数据周跳探测和修复方法以及星载GPS低轨卫星精密定轨方法具有重要意义。在此研究背景下,本文系统研究星载GPS低轨卫星定轨的基本理论和方法,提出基于轨道动力学信息约束的星载GPS载波数据的周跳探测和修复方法,提出基于轨道历元间二次差分约束的星载GPS低轨卫星简化动力学精密定轨的理论和方法,研制星载GPS低轨卫星精密定轨数据处理软件包。论文的主要工作和成果概括如下:1.简要总结了现有的星载GPS低轨卫星科学任务、低轨卫星定轨方法,以及星载GPS数据周跳探测方法;并分析了目前星载GPS低轨卫星精密定轨中存在的问题。2.详细阐述了星载GPS低轨卫星精密定轨涉及的基础理论。包括时间系统和坐标系统、星载GPS观测方程、星载GPS主要误差源和改正、星载GPS低轨卫星精密定轨方法、低轨卫星轨道动力学模型和数值积分器等内容。为下一步研究新的星载GPS数据周跳探测方法和新的星载GPS低轨卫星定轨方法奠定基础。3.提出了一种基于卫星轨道动力学信息约束的星载GPS数据周跳探测和修复方法,深入分析讨论了其函数模型。并成功应用于GRACE和GOCE实测星载GPS载波数据中的周跳探测和修复。结果表明:本文提出的DLc周跳探测和修复组合,利用载波无电离层组合Lc建立历元间二次差分观测值,避免了引入较大的伪距测量噪声,仅对小部分特殊周跳组合(60k,77k),k=±1,±2,…不敏感,具有很好的小周跳探测效果。该方法不依赖于伪距精度,不受电离层变化影响;采用DLc组合和MW组合联合进行星载GPS载波观测数据周跳探测和修复,对于1 s、5 s和10 s的采样间隔,其周跳探测成功率分别为99.9,99.8和99.6%,周跳修复成功率分别为99.9,99.7和98.4%。4.提出了一种基于轨道历元间二次差分约束的星载GPS低轨卫星简化动力学精密定轨方法。该方法提出将轨道历元间二次差分作为动力学约束观测方程,联合星载GPS数据进行定轨。与现有的动力学定轨方法和简化动力学定轨方法相比,该方法动力学模型简单,可不考虑地球重力场以外各种小摄动力的影响,不需要估计伪随机参数,可显着的提高计算效率;与运动学相比,轨道解更稳定平滑,精度也更高。5.以GOCE卫星为例,深入分析探讨了低轨卫星在空间中所受的摄动力量级,及其对轨道历元间二次差分计算的影响。结果表明:除地球重力场外的各种摄动力(如地球固体潮、海潮、极潮、日月引力等)均小于10-5 ms-2;在30 s采样间隔时,仅考虑EGM2008模型90阶次位系数,积分计算轨道历元间二次差分的精度优于1 cm。6.深入研究了星载GPS低轨卫星运动学定轨方法,利用GOCE卫星的实测数据对低轨卫星运动学精密定轨方法进行了测试验证,结果表明:本文运动学轨道解与ESA(European Space Agency)提供的PRD(PreciseReduced-dynamic Orbit Determination)轨道的差异,在径向RMS(RootMean Square)优于2.9 cm;平均3D RMS优于4.2 cm。7.利用GOCE卫星的实测数据对新的简化动力学定轨方法进行了测试验证,结果表明:本文提出的方法其轨道解与ESA提供的PRD轨道的差异在径向、切向和法向的3天平均RMS为1.9 cm,1.2 cm和1.2 cm;平均3D RMS为2.5 cm;12天的3D-RMS均在3 cm左右,其平均3D-RMS为2.97 cm。8.研制了一套星载GPS低轨卫星精密定轨软件系统。具备基于星载GPS数据精密预处理、伪距及动力学平滑伪距的单点定轨、运动学精密定轨、基于轨道历元间二次差分约束的简化动力学精密定轨等功能。(本文来源于《武汉大学》期刊2018-11-01)

李灏霖,王玲,黄文德,周一帆[3](2018)在《导航星座整网自主定轨的动力学短弧段伪逆平差法》一文中研究指出针对传统静态自由网平差进行自主定轨存在的秩亏问题,提出一种卫星动力学短弧段定轨和自由网伪逆平差理论相结合的自主定轨算法。该算法以导航星座星间链路(ISL)双向测距为基础,利用伪逆平差法,解决整网位置解算起算数据不足带来的秩亏问题;同时,利用轨道动力学建立不同历元之间状态转移关系,解决单历元平差无法对速度分量进行有效估计的问题。仿真结果表明,自主运行90天,平均用户测距精度(URE)小于1 m(2σ),优于导航星座自主运行指标要求,验证了本文算法的有效性。(本文来源于《宇航学报》期刊2018年08期)

胡正红,张小波[4](2018)在《星载GPS低轨卫星简化动力学定轨及分析》一文中研究指出随着GPS技术的不断发展及广泛应用,与之相关的星载GPS的低轨卫星定轨也迅速成为国内外的一大研究热点。星载GPS低轨卫星定轨主要分为运动学法、动力学法及简化动力学法。简化动力学法由于能够充分利用运动学法中的几何观测信息及动力学法中的动力学模型,达到了较高的定轨精度,得到了广泛的应用。本文针对星载GPS低轨卫星定轨方法及模型进行了介绍,着重对简化动力学定轨进行了研究,并结合实测数据对简化动力学定轨进行了进一步的实验及探讨。(本文来源于《第九届中国卫星导航学术年会论文集——S04 卫星轨道与钟差》期刊2018-05-23)

袁俊军[5](2018)在《基于星载GPS的低轨卫星简化动力学定轨研究》一文中研究指出利用GRACE卫星2015年1月1日至7日的星载GPS观测数据,基于卫星简化动力学定轨方法和事后批处理定轨模式,利用24小时弧段进行精密定轨。采用多种手段进行评价定轨精度,通过分析,观测值定轨残差稳定在7mm,与德国地学中心(GFZ)发布的事后精密轨道在径向、切向、法向的RMS值分别是3cm,2cm,3cm,利用SLR检核轨道精度优于4cm。结果表明,使用简化动力学定轨可实现低轨卫星的cm级高精度定轨。(本文来源于《北京测绘》期刊2018年03期)

张兵兵,王正涛,冯建迪,邱耀东[6](2018)在《伪随机脉冲先验值对低轨卫星简化动力学定轨精度的影响》一文中研究指出低轨卫星简化动力学定轨中引入伪随机脉冲可有效提高定轨精度,但伪随机脉冲先验值(时间间隔、先验标准差)会影响伪随机脉冲估值大小,进而影响定轨精度。基于GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星轨道分析伪随机脉冲先验值对单天解简化动力学定轨精度的影响,实验表明,时间间隔从240min减至6min,先验标准差从1×10~(-4) mm/s增至1×10~(-1) mm/s,伪随机脉冲总的估值大小由1×10~(-2)mm/s增至1×101 mm/s,定轨精度从几十cm提高到2cm;当先验标准差大于1×10~(-1) mm/s,继续增加先验标准差,伪随机脉冲估值不变,定轨精度不再提高。因此,对于单天解轨道,时间间隔减小至6min,先验标准差增至1×10~(-1) mm/s,伪随机脉冲估值增大,定轨精度提高;继续增大先验标准差,伪随机脉冲估值不变,定轨精度不再提高。利用不同高度的Swarm卫星验证了该结论的有效性。(本文来源于《武汉大学学报(信息科学版)》期刊2018年08期)

赵立谦[7](2017)在《基于星载GPS的低轨卫星非差动力学定轨方法研究》一文中研究指出低轨卫星因为其轨道高度的特殊特点,是最适合承担应用与科学实验的平台与载体,这使得低轨卫星具有重要的战略意义和科研价值。低轨卫星高精度轨道确定是保证其顺利完成各项科学实验任务的前提与基础,星载GPS因其成熟的技术和无可比拟的优势成为实现低轨卫星精密定轨的重要手段。本文围绕基于星载GPS的低轨卫星非差动力学定轨展开研究,通过理论研究,软件实现相关关键算法,并以星载GPS数据为例,分析低轨卫星轨道特点、验证本文理论和软件数据处理精度,在此基础上本文给出一些重要结论。本文的具体工作如下:(1)介绍了星载GPS的观测量与观测方程,重点给出了星载双频接收机无电离层组合观测模型,并分析了其观测误差源和各项误差的改正方法,从观测模型的角度为接下来的定轨问题研究打好基础。(2)从动力学信息和卫星运动状态信息两方面入手详细阐述了低轨卫星动力学精密定轨的原理,给出了轨道求解的数学过程。针对最小二乘批处理方法中钟差参数过多的问题,给出了钟差约化理论模型的公式推导过程和软件实现方法。(3)研究拉格朗日插值法和切比雪夫插值法对IGS精密星历拟合精度的影响,实验证明:采用13阶拉格朗日插值或切比雪夫插值都可以达到低轨卫星精密定轨对GPS卫星位置的精度要求;同时,分析了线性插值和叁次样条插值对不同时间间隔的IGS精密钟差的插值性能,实验证明在相同情况下,线性插值法比叁次样条插值法的插值精度要高,而且在低轨卫星精密定轨中可采用IGS的30秒精密钟差进行插值,以求得所需时刻的GPS卫星钟差。(4)参与编写、调试、完善并测试了一套基于非差动力学方法的低轨卫星定轨软件平台,本文介绍了软件的功能结构和定轨流程;利用该软件平台分别对国产微纳卫星APOD和国际知名的重力卫星GRACE进行了多天轨道的计算,并对定轨成果进行了精度验证。结果表明:APOD卫星伪距和相位观测值的内符合精度分别约为2m和2.5cm,符合该卫星科研项目需要,基于轨道重迭弧段检验的精度水平优于分米级;GRACE-A卫星伪距和相位观测值内符合精度分别在0.9m和1.2cm,基于轨道重迭弧段检验的精度水平在7cm左右,与PSO标准轨道比较,其叁维位置精度约为12cm。(本文来源于《中国地质大学(北京)》期刊2017-05-01)

黄良伟,帅平,张新源,林晴晴[8](2016)在《一种近地航天器脉冲星地固系动力学定轨方法》一文中研究指出为改善近地航天器脉冲星导航的定轨精度,设计一种地固系动力学定轨方法。该方法结合了更精确的地球引力场模型,在求地球引力势梯度基础上引入惯性力,建立了地固系下轨道动力学方程;并结合脉冲相位量测,使用扩展卡尔曼滤波实现航天器轨道参数实时估计。此方法可以降低动力学方程非线性度,尤其适用于地球静止轨道卫星。通过数学仿真校验了新方法的有效性与精度。(本文来源于《宇航学报》期刊2016年08期)

张睿,杨元喜,张勤,黄观文,王乐[9](2016)在《BDS卫星动力学参数最优解与定轨跟踪站最优分布》一文中研究指出基于动力学定轨原理与方法,给出动力学参数精度衰减因子(MDOP)的计算方法;以MDOP值为标准,分析BDS定轨中不同跟踪站的分布以及分布方案的优劣;最后,利用BDS单系统定轨进行验证。结果表明,MDOP值和定轨精度间的对应关系显着,可以作为优选定轨跟踪站分布方案的依据。(本文来源于《大地测量与地球动力学》期刊2016年03期)

黄良伟,帅平,张新源,林晴晴[10](2015)在《基于脉冲星的近地航天器地固系动力学定轨方法研究》一文中研究指出基于脉冲星的近地航天器动力学定轨可以结合轨道动力学实时确定航天器轨道参数。轨道动力学一般是在惯性系中描述的。为了应用更精确的地球引力场模型以提高定轨精度,本文提出了地固系动力学定轨方法。基于地球引力势模型,引入惯性力,在地固系中建立了轨道动力学方程。结合脉冲量位量测,使用扩展卡尔曼滤波实现航天器轨道参数实时估计。该方法尤其适用于于地球静止轨道卫星,可以降低动力学方程非线性度,进一步提高定轨精度。通过数学仿真验证了该方法的有效性与精度。(本文来源于《新型导航技术及应用研讨会摘要集》期刊2015-11-24)

动力学定轨论文开题报告

(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:

低轨卫星精密定轨方法和数据处理技术一直是卫星大地测量领域的研究热点。1982年发射的Topex/Poseidon(T/P)卫星首次成功实现了低轨卫星星载GPS精密定轨,其全球轨道径向精度3.5 cm。此后,星载GPS定轨技术被广泛应用于各种低轨卫星任务如Jason系列海洋测高卫星、GRACE(Gravity Recovery And Climate Experiment)卫星、GOCE(Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer)重力卫星、Swarm A/B/C卫星、海洋二号(HY-2A)卫星和风云叁号(FY-3C)遥感卫星等。当前地球重力场探测、海洋测高、遥感测图、大气探测等研究领域对低轨卫星轨道确定的精度、可靠性和实时性提出了更高的要求。目前低轨卫星精密定轨方法还存在一些问题:星载GPS数据周跳探测是星载GPS低轨卫星精密定轨的关键问题之一,现有的星载GPS周跳探测方法在某些情况(如特殊的周跳组合、同一历元多颗GPS卫星观测值发生周跳)下会失效;简化动力学定轨虽然已简化了卫星轨道动力学模型,精度优于运动学轨道解,但计算仍较繁琐,不利于其实时应用。因此研究更稳定可靠的星载GPS数据周跳探测和修复方法以及星载GPS低轨卫星精密定轨方法具有重要意义。在此研究背景下,本文系统研究星载GPS低轨卫星定轨的基本理论和方法,提出基于轨道动力学信息约束的星载GPS载波数据的周跳探测和修复方法,提出基于轨道历元间二次差分约束的星载GPS低轨卫星简化动力学精密定轨的理论和方法,研制星载GPS低轨卫星精密定轨数据处理软件包。论文的主要工作和成果概括如下:1.简要总结了现有的星载GPS低轨卫星科学任务、低轨卫星定轨方法,以及星载GPS数据周跳探测方法;并分析了目前星载GPS低轨卫星精密定轨中存在的问题。2.详细阐述了星载GPS低轨卫星精密定轨涉及的基础理论。包括时间系统和坐标系统、星载GPS观测方程、星载GPS主要误差源和改正、星载GPS低轨卫星精密定轨方法、低轨卫星轨道动力学模型和数值积分器等内容。为下一步研究新的星载GPS数据周跳探测方法和新的星载GPS低轨卫星定轨方法奠定基础。3.提出了一种基于卫星轨道动力学信息约束的星载GPS数据周跳探测和修复方法,深入分析讨论了其函数模型。并成功应用于GRACE和GOCE实测星载GPS载波数据中的周跳探测和修复。结果表明:本文提出的DLc周跳探测和修复组合,利用载波无电离层组合Lc建立历元间二次差分观测值,避免了引入较大的伪距测量噪声,仅对小部分特殊周跳组合(60k,77k),k=±1,±2,…不敏感,具有很好的小周跳探测效果。该方法不依赖于伪距精度,不受电离层变化影响;采用DLc组合和MW组合联合进行星载GPS载波观测数据周跳探测和修复,对于1 s、5 s和10 s的采样间隔,其周跳探测成功率分别为99.9,99.8和99.6%,周跳修复成功率分别为99.9,99.7和98.4%。4.提出了一种基于轨道历元间二次差分约束的星载GPS低轨卫星简化动力学精密定轨方法。该方法提出将轨道历元间二次差分作为动力学约束观测方程,联合星载GPS数据进行定轨。与现有的动力学定轨方法和简化动力学定轨方法相比,该方法动力学模型简单,可不考虑地球重力场以外各种小摄动力的影响,不需要估计伪随机参数,可显着的提高计算效率;与运动学相比,轨道解更稳定平滑,精度也更高。5.以GOCE卫星为例,深入分析探讨了低轨卫星在空间中所受的摄动力量级,及其对轨道历元间二次差分计算的影响。结果表明:除地球重力场外的各种摄动力(如地球固体潮、海潮、极潮、日月引力等)均小于10-5 ms-2;在30 s采样间隔时,仅考虑EGM2008模型90阶次位系数,积分计算轨道历元间二次差分的精度优于1 cm。6.深入研究了星载GPS低轨卫星运动学定轨方法,利用GOCE卫星的实测数据对低轨卫星运动学精密定轨方法进行了测试验证,结果表明:本文运动学轨道解与ESA(European Space Agency)提供的PRD(PreciseReduced-dynamic Orbit Determination)轨道的差异,在径向RMS(RootMean Square)优于2.9 cm;平均3D RMS优于4.2 cm。7.利用GOCE卫星的实测数据对新的简化动力学定轨方法进行了测试验证,结果表明:本文提出的方法其轨道解与ESA提供的PRD轨道的差异在径向、切向和法向的3天平均RMS为1.9 cm,1.2 cm和1.2 cm;平均3D RMS为2.5 cm;12天的3D-RMS均在3 cm左右,其平均3D-RMS为2.97 cm。8.研制了一套星载GPS低轨卫星精密定轨软件系统。具备基于星载GPS数据精密预处理、伪距及动力学平滑伪距的单点定轨、运动学精密定轨、基于轨道历元间二次差分约束的简化动力学精密定轨等功能。

(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。

动力学定轨论文参考文献

[1].夏要伟,郭金运,刘路,孔巧丽.基于运动学和简化动力学的SWARM卫星精密定轨研究[J].大地测量与地球动力学.2019

[2].魏辉.星载GPS低轨卫星简化动力学精密定轨方法研究[D].武汉大学.2018

[3].李灏霖,王玲,黄文德,周一帆.导航星座整网自主定轨的动力学短弧段伪逆平差法[J].宇航学报.2018

[4].胡正红,张小波.星载GPS低轨卫星简化动力学定轨及分析[C].第九届中国卫星导航学术年会论文集——S04卫星轨道与钟差.2018

[5].袁俊军.基于星载GPS的低轨卫星简化动力学定轨研究[J].北京测绘.2018

[6].张兵兵,王正涛,冯建迪,邱耀东.伪随机脉冲先验值对低轨卫星简化动力学定轨精度的影响[J].武汉大学学报(信息科学版).2018

[7].赵立谦.基于星载GPS的低轨卫星非差动力学定轨方法研究[D].中国地质大学(北京).2017

[8].黄良伟,帅平,张新源,林晴晴.一种近地航天器脉冲星地固系动力学定轨方法[J].宇航学报.2016

[9].张睿,杨元喜,张勤,黄观文,王乐.BDS卫星动力学参数最优解与定轨跟踪站最优分布[J].大地测量与地球动力学.2016

[10].黄良伟,帅平,张新源,林晴晴.基于脉冲星的近地航天器地固系动力学定轨方法研究[C].新型导航技术及应用研讨会摘要集.2015

论文知识图

转发式测轨站分布图单点定位各站残差图年3月1日轨道互差(地面站)年3月2日轨道互差(地面站)短弧动力学法5分钟定轨预报轨道误差...只考虑二体问题和考虑摄动加速度的~#...

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