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深空网导航数据的传播介质修正

段成林  
【摘要】: 深空探测是指对月球和月球以外的天体和空间进行的探测.在深空探测器飞行过程中,需要对其进行高精度跟踪测量以准确确定其飞行轨道.深空探测的环境非常复杂,各种因素都会影响测量设备的测量精度,这其中最为重要的就是传播介质的误差影响.如果不能够有效的消除传播介质对测量精度的影响,将严重制约轨道确定的精度,甚至导致卫星不能入轨或者航天器的坠毁.因此,开展深空网传播介质的修正研究,对于我们国家未来嫦娥二期工程和火星探测工程,有着非常重要的意义. 本文首先简单介绍了国内外深空探测的现状和世界上主要航天大国和组织的深空测控网的组成以及目前主要的深空导航无线电测量跟踪技术,其次分析了地球周围的大气分层结构,研究了深空导航数据的传播介质特性. 然后,根据本人在北京航天飞行控制中心多年的工程实践,提供了多种对流层折射修正模型,并对这些模型的修正精度进行了分析.在电离层延迟修正方面,从理论上分析了电离层延迟修正的方法,设想了基于我国上空的中国GPS网VTEC电离层延迟修正模型,并对其算法的实现给出了切实可行的方案.日冕修正的研究目前还是一项崭新的课题,基于美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室(JPL)的公开资料,整理了一些初步的修正方案.最后,对各种修正方法在工程应用中的可行性进行了分析,并总结了本文的主要工作.


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