收藏本站
《国防科学技术大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

DORIS系统卫星定轨方法研究

刘俊宏  
【摘要】:DORIS是法国研制的一套先进的地基卫星轨道跟踪测量系统。该系统不仅能提供1到3厘米的事后精密轨道(径向),还能提供分米量级的实时轨道。DORIS系统的成功应用对改善我国地基卫星轨道跟踪测量系统提供了一个很好的方向。不过,国内对该系统的研究起步晚,研究还不够深入,很多关键技术尚不清楚。本文以DORIS系统为研究背景,研究了DORIS定轨技术,重点研究了DORIS实时定轨方法,主要内容包括四部分: 第一,研究了DORIS系统卫星精密定轨原理。首先,推导了DORIS系统的测量方程,研究了测量方程中测站与卫星间频偏的变化规律。然后,建立了DORIS系统卫星精密定轨的缩减动力学模型。最后,对SPOT-5和JASON-2卫星进行定轨,与IDS公布的精密轨道对比结果表明径向精度分别为2.3cm和2.5cm,达到了当前国际水平。 第二,研究了DORIS系统卫星实时定轨方法,重点研究了单通道条件下的实时定轨情况。根据EKF滤波的基本理论,完整的推导了DORIS系统卫星实时定轨的滤波公式。仿真了DORIS测量数据,对比分析了仿真数据和实测数据的特点。实时定轨结果表明单通道条件下仅使用一个测站的数据滤波无法收敛;测量数据在测站间切换时滤波迅速收敛;增加接收机通道数可以提高,但不能大幅提高实时轨道精度。 第三,研究了DORIS系统实测数据中的频偏估计方法。分析了实测数据中的各种误差项,指出了频偏是实测数据中的最大误差项,并在频偏初值未知的情况下,提出了一种估计频偏参数的方法。利用该方法估计频偏,用40阶重力场模型,并考虑太阳和月球的三体引力,处理了SPOT-5卫星10天的在轨数据。定轨结果与IDS公布的精密轨道比对径向精度为22.3cm,切向精度为60.5cm,法向精度为38.5cm,三维精度为75.4cm。径向精度与SPOT-5卫星的实际定轨精度相当。 第四,研究了利用正交试验设计优化DORIS实时定轨滤波参数的方法。该方法将滤波轨道的三维精度作为试验指标,将滤波参数——过程噪声和测量噪声方差作为试验因素,首先估计试验因素的取值范围,然后根据试验因素的取值范围确定试验因素的水平。以SPOT-5卫星为试验对象,试验结果表明,与一般的噪声方差方案相比通过试验设计确定的噪声方差方案能够提高滤波的精度,该噪声方差方案实时定轨的三维精度为54cm,接近该卫星的实际定轨精度。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 邢楠;曹建峰;李培佳;黄勇;胡小工;王小亚;;DORIS系统自主在轨实时定轨的实现与精度分析[J];宇航学报;2012年05期
2 刘俊宏;谷德峰;赖育网;易东云;;DORIS实时定轨中的频偏估计方法研究[J];武汉大学学报(信息科学版);2012年08期
3 李培佳;曹建峰;胡小工;黄勇;王宏;石善斌;;利用DORIS测轨系统实现高精度定轨[J];飞行器测控学报;2010年03期
4 陈姗姗;张孟阳;曹建峰;吴佳鹏;;DORIS星载实时定轨算法仿真及DSP实现[J];航天器工程;2012年04期
5 沐俊山;刘冰;薛国虎;戴正旭;;基于测量船的实时定轨改进方法[J];电讯技术;2013年02期
6 茅永兴;朱伟康;倪晓秋;陈嘉鸿;黄凯;;航天器入轨段测轨数据误差特性及定轨结果分析[J];航天控制;2010年06期
7 赵德勇;潘晓刚;周海银;王正明;;基于联合定轨策略的星间相对测量自主定轨亏秩问题的改进[J];宇航学报;2006年02期
8 李果;;用卫星对卫星进行多普勒测量实现星上定轨的方法[J];航天控制;1987年01期
9 许其凤;;精密定位对GPS卫星轨道的精度要求及局部地区GPS卫星定轨[J];天文学报;1987年03期
10 黎罗罗;;一类多点定轨问题中小干扰项的估计[J];中山大学学报(自然科学版);1988年03期
11 许其凤,张素丽;模糊参数整数约束的GPS卫星定轨与轨道改进定位[J];测绘学报;1989年01期
12 朱文耀,冯初刚,张华,膝展明;中国SLR网独立测定ERP和定轨的精度估计[J];测绘学报;1989年04期
13 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年08期
14 乔晶;陈武;;星载加速度计增强北斗自主定轨性能[J];测绘学报;2016年S2期
15 曾添;隋立芬;贾小林;计国锋;张清华;;风云3C增强北斗定轨试验结果与分析[J];测绘学报;2017年07期
16 王瞧;金小军;阳芳;李东俊;杜耀珂;徐兆斌;金仲和;;浙江大学皮星二号实时精密自主定轨算法与半实物仿真[J];传感技术学报;2016年08期
17 杨颖;李志刚;杨旭海;冯初刚;曹芬;;转发式站间差分卫星定轨[J];科学通报;2012年34期
18 景月娟;张会彦;乔荣川;;卫星定轨软件的移植与测试分析[J];时间频率学报;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘俊宏;谷德峰;赖育网;易东云;;单通道测量条件下的DORIS实时定轨方法研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
2 周率;曹建峰;毛田;李勰;李黎;;电离层对月球探测影响的定轨实验[A];S14 空间天气地基监测与数值模拟[C];2012年
3 刘基余;;航天器定轨的新进展与建议[A];中国航海学会船舶机电与通信导航专业委员会2002年学术年会论文集(通信导航分册)[C];2002年
4 秦显平;杨元喜;焦文海;王刚;吴显兵;;两种观测技术综合定轨的初步探讨[A];全国测绘与地理信息技术研讨交流会专辑[C];2003年
5 苏牡丹;郑勇;杜兰;;跟踪与数据中继卫星系统及其定轨方式[A];中国测绘学会2006年学术年会论文集[C];2006年
6 孙明国;;空间目标两种观测技术联合定轨及应用[A];中国天文学会2017年学术年会摘要集[C];2017年
7 赵春梅;程鹏飞;;基于伪随机脉冲估计的简化动力学卫星定轨方法[A];中国测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
8 刘基余;;“嫦娥”卫星绕月飞行的星载激光定轨法[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第二届学术会议论文集[C];2005年
9 刘利生;刘元;;伪距和载波相位测量数据融合精确定轨方法[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十九次学术会议论文集(下册)[C];2006年
10 龚晓颖;李征航;张卫星;屈小川;;导航卫星星地联合定轨研究[A];中国测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 柴莹辉;瑞士:就自由贸易寻求与中国对话[N];中国经营报;2007年
2 张颖;“海洋二号”卫星完成对地定向[N];中国海洋报;2011年
3 姜宁 祁登峰 本报记者 李艳;怎样“算计”九天外?[N];科技日报;2016年
4 祁登峰 姜宁 本报记者 李艳;牵引“天神”靠五项关键技术[N];科技日报;2016年
5 刘基余;卫星导航定位系统对我国测绘业的影响[N];中国测绘报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李鑫冉;基于进化计算的极短弧定轨方法[D];中国科学技术大学;2018年
2 李木子;基于地面遥感图像的卫星自主定轨方法研究[D];南京大学;2018年
3 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年
4 赵德勇;卫星联合定轨的参数化信息融合技术及应用[D];国防科学技术大学;2007年
5 郑作亚;GPS数据预处理和星载GPS运动学定轨研究及其软件实现[D];中国科学院研究生院(上海天文台);2005年
6 曾旭平;导航卫星自主定轨研究及模拟结果[D];武汉大学;2004年
7 姚宜斌;GPS精密定位定轨后处理算法与实现[D];武汉大学;2004年
8 吴江飞;星载GPS卫星定轨中若干问题的研究[D];中国科学院研究生院(上海天文台);2006年
9 刘红新;CHAMP卫星定轨方法研究[D];同济大学;2006年
10 王甫红;星载GPS自主定轨理论及其软件实现[D];武汉大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘俊宏;DORIS系统卫星定轨方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 陈帅;基于星间相对测量的双星系统自主定轨算法研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
3 林魁;卫星多普勒测量实时定轨方法研究[D];国防科学技术大学;2016年
4 宋诗谦;基于导航星座星间链路的GEO卫星自主定轨方法研究[D];国防科学技术大学;2016年
5 李灏霖;融合激光微波星间观测的导航星座自主定轨方法研究[D];湖南大学;2018年
6 肖振国;联合星间星地观测的导航星座定轨方法研究[D];国防科学技术大学;2016年
7 张莉娜;基于X射线脉冲星的航天器定轨仿真研究[D];西安理工大学;2018年
8 曹炳强;GPS/BDS卫星长弧段定轨技术研究与实现[D];中国测绘科学研究院;2017年
9 苏天祥;基于锚固站的导航星座自主定轨技术研究[D];国防科学技术大学;2012年
10 李博;基于星间定向观测的导航星座长期自主定轨技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978