基于星间测量的航天器精密定轨技术研究 被引量：4

1

作者 张宇 李勰 +2 位作者 段建锋 李翠兰 王健 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2014年第3期233-239,共7页

在我国自主实施的交会对接任务中,2个空间目标进行了数次对接试验,在近距离导引段使用星间测量数据进行自主导引。针对2个航天器对接过程中的星间测量数据建立观测模型,并设计了多目标定轨的算法,将单目标的绝对测量融合到两目标联合定... 在我国自主实施的交会对接任务中,2个空间目标进行了数次对接试验,在近距离导引段使用星间测量数据进行自主导引。针对2个航天器对接过程中的星间测量数据建立观测模型,并设计了多目标定轨的算法,将单目标的绝对测量融合到两目标联合定轨的技术中,实现了对空间多个目标的精确定轨。最终分析表明,星间测量数据优于地面测量精度,多目标定轨达到了地面精确测控的水平,同时避免了由于多目标同时跟踪而导致的地面测控资源分配的问题,为后续载人航天任务的测控模式提供了借鉴。 展开更多

关键词 交会对接 航天测控 星间测量 多星定轨

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GPS相对定位在星间测量中的应用 被引量：1

2

作者 梁志国 巨涛 《航天器工程》 2010年第1期94-98,共5页

基于GPS载波相位差分技术,提出了星间测量中的GPS相对定位测量方案,分析了其算法模型,并利用两台GPS接收机进行了高动态仿真验证。仿真结果表明,该方案能达到厘米级的相对定位精度。

关键词 星间测量 GPS 高动态仿真 相对定位

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双层规划求解兼顾测量与通信的星间链路设计 被引量：5

3

作者 张忠山 谢平 +1 位作者 闫俊刚 谭跃进 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期576-585,共10页

通过研究当前GPS下时分多址(TDMA)体制星间链路方案,并在分析星间链路测量和通信新需求的基础上,提出改进的分时体制星间链路方案,保证了测距和通信的同时隙执行。针对兼顾星间测量和通信的星间链路设计这一多目标优化问题,考虑测量与... 通过研究当前GPS下时分多址(TDMA)体制星间链路方案,并在分析星间链路测量和通信新需求的基础上,提出改进的分时体制星间链路方案,保证了测距和通信的同时隙执行。针对兼顾星间测量和通信的星间链路设计这一多目标优化问题,考虑测量与通信之间的依赖关系,构建双层规划模型求解,上层对星间测量进行优化,下层对星间通信进行优化,并分别设计上层启发式星间测量链路贪婪搜索分配算法(RL-HGSA)和下层基于全局"邻域"搜索的星间路由优化算法(ROA-SGN)。仿真算例表明,根据本文模型和算法构建的星间链路,星间测量链路利用率达到100%,星间通信采用最短时间最少跳数(MTMJ)的路由策略更优。 展开更多

关键词 星间链路设计 双层规划 时变星间链路 星间测量与通信

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星间红外探测与测量系统 被引量：3

4

作者 范东栋 李志 +1 位作者 曲广吉 王怀义 《航天返回与遥感》 2005年第3期22-27,共6页

文章主要介绍了具有凝视成像功能的红外探测系统的研究和设计。首先简要描述了红外测 角系统的组成和工作原理;然后重点论述了红外探测系统的性能指标和光学设计;最后对红外探测系统设 计研究作了总结和展望。

关键词 空间遥感 星间测量 雷达 红外探测系统

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星间相对测量在三星编队中的应用 被引量：11

5

作者 杏建军 郗晓宁 +1 位作者 王威 高玉东 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期286-293,共8页

以NASA新千年计划中的深空计划3为背景,使用星载类GPS的伪距和载波观测数据,研究利用编队卫星间相对测量,高精度自主确定三星编队星座相对状态的有关问题;研究星间相对测量各种可能的测量方案和可能达到的精度,验证这种星间相对测量技... 以NASA新千年计划中的深空计划3为背景,使用星载类GPS的伪距和载波观测数据,研究利用编队卫星间相对测量,高精度自主确定三星编队星座相对状态的有关问题;研究星间相对测量各种可能的测量方案和可能达到的精度,验证这种星间相对测量技术是否能够满足深空计划3的系统要求。首先建立了三星编队星间相对测量系统的数学模型,然后利用星载高精度伪距和载波观测信息,对各种可能的测量方案进行仿真协方差分析;研究利用卫星姿态机动提供的几何信息,进行单差整周模糊度初始化的问题,讨论了卫星姿态机动方案;最后针对每一种测量方案给出了仿真结果和相关的结论。 展开更多

关键词 卫星编队 星间相对测量 协方差分析 状态估计 自主编队 星座 伪距测量

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利用星间伪距观测进行编队星座相对状态测量 被引量：4

6

作者 王威 郗晓宁 韩龙 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期26-29,共4页

以三星编队星座为例 ,讨论利用高精度的星间伪距观测进行星间相对位置、姿态和时间参数确定的一些问题 ,包括 :坐标系、独立参数的选取和观测方程的建立 ,星座状态的转换 ,天线的安装和指向等 。

关键词 编队星座 伪距 星间状态测量

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联合CDGPS技术和星间相对测量进行编队星座状态确定 被引量：7

7

作者 范国清 王威 郗晓宁 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期218-223,共6页

以空间圆3星编队星座为对象,建立了联合GPS载波相位差分(Carrier phase Differential GPS,CDGPS)和星间相对测量进行编队星座状态确定的数学模型;利用高精度的星间相对测量信息给星间公里级基线提供厘米级约束,极大地缩小了星间单差模... 以空间圆3星编队星座为对象,建立了联合GPS载波相位差分(Carrier phase Differential GPS,CDGPS)和星间相对测量进行编队星座状态确定的数学模型;利用高精度的星间相对测量信息给星间公里级基线提供厘米级约束,极大地缩小了星间单差模糊度的搜索空间,进而在卫星无需机动的情况下采用Bayes最小二乘法快速解算出星间GPS载波相位单差整周模糊度;最后数学仿真证明了方法的有效性,结果表明卫星间相对位置确定精度达10-2m,卫星姿态确定精度达10-3rad. 展开更多

关键词 星间相对测量 编队星座 DGPS技术 状态 载波相位差分 卫星姿态确定 phase 整周模糊度 最小二乘法 Bayes 数学模型 测量信息 搜索空间 快速解算 数学仿真 空间圆 厘米级 高精度 卫星间

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基于卡尔曼滤波的时分星间信号跟踪技术研究

8

作者 孙田伟 钟兴旺 +1 位作者 踪念科 王国永 《空间电子技术》 2023年第3期67-72,共6页

在星间链路领域的测量过程中,时分双工体制星间测量逐渐成为新兴技术,而时分信号的跟踪精度决定了接收机测量误差。传统的接收机载波跟踪环路可以保证对连续信号的稳定跟踪,但受相位抖动的影响较大,且对于时分双工体制间断信号,会出现... 在星间链路领域的测量过程中,时分双工体制星间测量逐渐成为新兴技术,而时分信号的跟踪精度决定了接收机测量误差。传统的接收机载波跟踪环路可以保证对连续信号的稳定跟踪,但受相位抖动的影响较大,且对于时分双工体制间断信号,会出现开环阶段跟踪结果发散的问题。针对以上问题,提出了一种基于自适应卡尔曼滤波的时分信号跟踪技术,采用卡尔曼滤波器对鉴相结果进行处理,在开环阶段根据前一时刻的最终状态对频率进行稳定外推。相比于传统跟踪环路,该技术的载波相位跟踪误差绝对值均值降低了92.9%,标准差降低了93.5%。实验结果表明,该技术不仅实现了开环阶段载波相位的稳定跟踪,且有效抑制了闭环阶段相位抖动的影响,对实现时分双工体制星间精密测量具有重要应用意义。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波 载波跟踪环路 时分双工 星间测量

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一种基于紫外姿态敏感器和星间相对测量的星座组合导航方法 被引量：1

9

作者 王裙 熊凯 +1 位作者 张斌 魏春岭 《航天控制》 CSCD 北大核心 2013年第5期83-89,共7页

提出基于紫外姿态敏感器和星间相对测量的星座组合导航方法。采用扩展卡尔曼滤波算法来对观测数据进行融合,实现对星座中各颗卫星的位置矢量和速度矢量的精确估计。以低轨区域星座为例,基于Cramer-Rao下界分析组合导航系统的性能,并通... 提出基于紫外姿态敏感器和星间相对测量的星座组合导航方法。采用扩展卡尔曼滤波算法来对观测数据进行融合,实现对星座中各颗卫星的位置矢量和速度矢量的精确估计。以低轨区域星座为例,基于Cramer-Rao下界分析组合导航系统的性能,并通过数学仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 组合导航 紫外姿态敏感器 星间相对测量 区域星座 CRAMER-RAO下界

原文传递

高精度星间距离测量的仿真

10

作者 Jeongrae Kim Kevin W.Key +1 位作者 Byron D.Tapley 韩冬 《控制工程（北京）》 2004年第1期28-35,11,共9页

重力测量和气候实验卫星(GRACE)是一项专用的航天任务,它的任务目标是绘制高精度的地球引力场模型。主要的测量手段是使用双单向微波测距系统测量两颗共轨卫星间距离的变化,并通过两个单向测距系统的组合,使振荡器漂移的影响达到最小。... 重力测量和气候实验卫星(GRACE)是一项专用的航天任务,它的任务目标是绘制高精度的地球引力场模型。主要的测量手段是使用双单向微波测距系统测量两颗共轨卫星间距离的变化,并通过两个单向测距系统的组合,使振荡器漂移的影响达到最小。本文使用全面的误差模型对相位测量进行了仿真。仿真结果显示,使用双单向测距系统能得到较高的测距精度。 展开更多

关键词 重力测量 气候实验卫星 高精度 星间距离测量 地球引力场模型 双单向测距系统

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基于星间测距和地面发射源的导航星座整网自主定轨 被引量：11

11

作者 朱俊 廖瑛 文援兰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期15-19,30,共6页

导航卫星星座自主定轨技术是我国新一代卫星导航系统的关键技术之一。但是仅仅依靠星间相互测距定轨会因缺少地面基准而出现基准秩亏现象。针对这个问题,提出利用少量地面发射源随机工作的方式提供地面基准,将星间测距和地面发射源信息... 导航卫星星座自主定轨技术是我国新一代卫星导航系统的关键技术之一。但是仅仅依靠星间相互测距定轨会因缺少地面基准而出现基准秩亏现象。针对这个问题,提出利用少量地面发射源随机工作的方式提供地面基准,将星间测距和地面发射源信息融合起来进行星座整网定轨,进一步提高定轨精度。最后利用仿真实验对该方法的合理有效性进行了验证。 展开更多

关键词 导航系统 自主定轨 星间测量 地面发射源

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星间测距网的抗差估计方法研究 被引量：6

12

作者 张艳 张育林 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期519-524,581,共7页

通过分析星间测距网的特殊性,设计了适用于星间测距网的抗差方案。根据失效节点和观测粗差对残差影响的差异,提出分步处理的方法;由于星间测距网中粗差可能较多,为了减少它们对初值的牵连影响,观测值等价权的选择以真误差的估值为依据... 通过分析星间测距网的特殊性,设计了适用于星间测距网的抗差方案。根据失效节点和观测粗差对残差影响的差异,提出分步处理的方法;由于星间测距网中粗差可能较多,为了减少它们对初值的牵连影响,观测值等价权的选择以真误差的估值为依据。通过算例,比较了该方案与其它两种经典抗差估计方案的检测效果,结果表明,该方案在粗差定位的准确性和精度方面都优于其它两种方法。 展开更多

关键词 抗差估计 星间测量 星座 真误差 失效节点

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一种利用星间仅测向数据的滤波定轨算法 被引量：2

13

作者 王功波 汤国建 白玉铸 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期1108-1112,共5页

基于星间方向观测数据实时确定目标星轨道,一般扩展Kalman滤波算法是建立角度直接观测量与状态量的线性关系作为观测方程。由于缺少距离测量值,仅包含角度信息的观测方程对状态变量的约束较弱,导致滤波算法收敛速度较慢。将用于初轨计... 基于星间方向观测数据实时确定目标星轨道,一般扩展Kalman滤波算法是建立角度直接观测量与状态量的线性关系作为观测方程。由于缺少距离测量值,仅包含角度信息的观测方程对状态变量的约束较弱,导致滤波算法收敛速度较慢。将用于初轨计算的改进拉普拉斯方程作为观测方程,这样,观测方程不仅包含了两星的几何信息,还充分考虑了目标星的轨道约束。仿真结果表明,在同样测量精度下,该算法的收敛性能明显优于一般滤波算法。 展开更多

关键词 改进拉普拉斯方法 星间测量 仅测向 轨道确定 收敛性

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星间链路关键性能指标评估的方案设计 被引量：3

14

作者 萧鑫 尚湘安 +2 位作者 乔璐 张鹏 习清伶 《空间电子技术》 2018年第3期81-86,共6页

星间链路分系统作为组网星座卫星系统的核心之一,是实现星间测量和星间数据传输的关键。针对星间链路系统星间测量和测控传输误码率两项关键指标,结合星座组网卫星单星和星座状态条件,引入信道静态和动态工作模式,对两项关键指标提出一... 星间链路分系统作为组网星座卫星系统的核心之一,是实现星间测量和星间数据传输的关键。针对星间链路系统星间测量和测控传输误码率两项关键指标,结合星座组网卫星单星和星座状态条件,引入信道静态和动态工作模式,对两项关键指标提出一套全面的评估方案,给出基于该方案的评估系统的实测情况,通过实测数据的比对分析,针对被测系统的星间测量和测控传输误码率指标性能,能够直观地给出综合评定结果,设计方案可以正确、有效地用于星间链路的系统评估,具有较高可行性。 展开更多

关键词 星间链路 星间测量 测控误码率 信道模拟 评估系统

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分布式精密编队卫星相对位姿测量技术综述 被引量：8

15

作者 郭崇滨 夏喜旺 +2 位作者 斯朝铭 刘沛龙 杜阳 《航天控制》 CSCD 北大核心 2018年第6期83-89,共7页

针对分布式卫星精密编队技术领域的星间相对测量这一研究热点的国内外项目研究现状进行了综述。概括了典型的编队方案与技术特征;归纳出适用于精密编队相对测量的主要技术方法;最后从卫星编队系统职能的角度对各类星间相对测量技术特征... 针对分布式卫星精密编队技术领域的星间相对测量这一研究热点的国内外项目研究现状进行了综述。概括了典型的编队方案与技术特征;归纳出适用于精密编队相对测量的主要技术方法;最后从卫星编队系统职能的角度对各类星间相对测量技术特征及性能指标进行了综合总结,并对未来的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 精密编队 星间相对测量 姿态控制 GPS相对测量

原文传递

小卫星分布式雷达空间状态测量方法 被引量：2

16

作者 陈谷仓 王元钦 +1 位作者 马宏 王天祥 《装备指挥技术学院学报》 2005年第4期77-80,共4页

根据小卫星分布式雷达的空间分布特点,提出了一种实现小卫星分布式雷达空间相对状态测量的方法,重点研究了基于无线电的小卫星分布式雷达星间相对状态测量;综合采用无线电测量、星敏感器测向可实现小卫星分布式雷达相对状态的测量;经仿... 根据小卫星分布式雷达的空间分布特点,提出了一种实现小卫星分布式雷达空间相对状态测量的方法,重点研究了基于无线电的小卫星分布式雷达星间相对状态测量;综合采用无线电测量、星敏感器测向可实现小卫星分布式雷达相对状态的测量;经仿真分析表明:该方法符合小卫星分布式雷达相对状态测量要求自主性强、精度高的特点. 展开更多

关键词 小卫星分布式雷达 自主确定 星间相对测量

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微纳卫星组网星间链路设计及关键技术分析 被引量：1

17

作者 张旭 陈清刚 +1 位作者 蒋宇志 胡建平 《电讯技术》 北大核心 2020年第8期883-889,共7页

微纳卫星组网应用可大幅度提高航天装备的能力,较单颗大卫星具有明显的优势。首先,介绍了国内外微纳卫星组网的研究情况,以组网侦察应用为例分析了星间测量与通信链路的技术需求,并进行了系统架构和体制设计;其次,在星座设计基础上开展... 微纳卫星组网应用可大幅度提高航天装备的能力,较单颗大卫星具有明显的优势。首先,介绍了国内外微纳卫星组网的研究情况,以组网侦察应用为例分析了星间测量与通信链路的技术需求,并进行了系统架构和体制设计;其次,在星座设计基础上开展系统仿真,并提出了一体化设备实现方案;最后,分析了微纳卫星组网系统中几项重要的关键技术及其解决方案,对系统的设计和工程实现具有参考价值。 展开更多

关键词 微纳卫星组网 星间链路 星间相对测量 星间高速通信 时频同步

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基于星间测距的导航星座自主定轨研究 被引量：3

18

作者 张社欣 韩健 刘国芳 《全球定位系统》 2008年第2期9-12,共4页

导航星座的自主定轨是提高其生存能力的重要方面,利用星间测量信息可以实现星座的自主定轨。提出了一种利用改进的Kalman滤波融合动力学信息和星间测距信息,并实时修正积分初值的自主定轨算法。采用IGS精密星历仿真星间测量值,运算结果... 导航星座的自主定轨是提高其生存能力的重要方面,利用星间测量信息可以实现星座的自主定轨。提出了一种利用改进的Kalman滤波融合动力学信息和星间测距信息,并实时修正积分初值的自主定轨算法。采用IGS精密星历仿真星间测量值,运算结果表明该算法能获得较高的定轨精度。 展开更多

关键词 导航星座 自主定轨 星间测量 KALMAN滤波

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K频段测距系统星间高精度指向控制算法

19

作者 辛宁 邱乐德 +1 位作者 周钠 张立华 《航天器工程》 北大核心 2016年第2期32-38,共7页

为了避免多路径噪声对低低星间跟踪(SST-LL)重力测量卫星K频段测距(KBR)系统测距精度的影响,基于SST-LL重力测量卫星的超静卫星平台,提出了一种磁控制与喷气控制相结合的KBR系统星间高精度指向控制算法。首先,利用喷气执行机构使卫星快... 为了避免多路径噪声对低低星间跟踪(SST-LL)重力测量卫星K频段测距(KBR)系统测距精度的影响,基于SST-LL重力测量卫星的超静卫星平台,提出了一种磁控制与喷气控制相结合的KBR系统星间高精度指向控制算法。首先,利用喷气执行机构使卫星快速机动到目标姿态角;然后,利用磁力矩器和喷气执行机构对卫星进行联合稳定控制,在满足省电和节省喷气量的条件下,实现长周期、高精度的天线相对指向控制。利用"重力场反演与天气试验"(GRACE)卫星参数进行仿真验证,结果表明:在正常轨道运行模式下,该算法能实现俯仰和偏航方向优于1mrad的控制精度,可为KBR系统在轨高精度测距提供保证。 展开更多

关键词 低低星间跟踪重力测量卫星 超静卫星平台 K频段测距系统 星间指向控制

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利用halo导航星的地月空间联合自主轨道确定

20

作者 刘磊 刘也 +1 位作者 程潏 刘勇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1151-1159,共9页

面向未来地月空间的自主导航定位需求,研究了利用halo导航星的地月空间联合自主轨道确定(LAOD)。首先,建立了基于星间测距的地月空间联合自主定轨模型;其次,讨论了利用halo导航星联合自主定轨的可观性;最后,数值分析了不同误差条件下导... 面向未来地月空间的自主导航定位需求,研究了利用halo导航星的地月空间联合自主轨道确定(LAOD)。首先,建立了基于星间测距的地月空间联合自主定轨模型;其次,讨论了利用halo导航星联合自主定轨的可观性;最后,数值分析了不同误差条件下导航星与用户星的联合自主定轨精度,其中用户星轨道涵盖了典型的地月空间任务轨道,包括低地球轨道(LEO)、地月转移飞行轨道(CTT)和环月低轨道(LLO)。针对CTT自主定轨精度问题,特别分析了利用2颗halo导航星的定轨情况。结果表明,单颗halo导航星条件下LEO和LLO的定轨精度最高,导航星次之,CTT最差,增加1颗halo导航星可将CTT的定轨精度提高至少2倍,可为星间联合自主轨道确定技术在后续月球和深空探测任务中的应用提供参考借鉴。 展开更多

关键词 HALO轨道 星间测量 联合自主定轨 地月空间 月球探测

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