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Swarm异构轨道卫星运动学绝对和相对定轨
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作者 金彪 李申阳 +1 位作者 刘宁宁 赵立谦 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第2期409-418,共10页
精密位置信息是低轨卫星在轨任务成功实施的关键。载波相位模糊度的固定对GPS精密定位、定轨至关重要。利用观测值偏差产品对卫星端硬件偏差进行改正,采用星间单差消除接收机端偏差,实现单接收机模糊度固定。利用Swarm星载实测数据开展... 精密位置信息是低轨卫星在轨任务成功实施的关键。载波相位模糊度的固定对GPS精密定位、定轨至关重要。利用观测值偏差产品对卫星端硬件偏差进行改正,采用星间单差消除接收机端偏差,实现单接收机模糊度固定。利用Swarm星载实测数据开展运动学绝对和相对精密定轨,分别固定单星模糊度和双差模糊度,研究模糊度固定对运动学定轨精度的影响。结果表明:固定模糊度可明显提升定轨精度。作为参考的简化动力学单星模糊度固定(SD-AR)解轨道卫星激光测距(SLR)残差标准差优于10 mm,相对于浮点解提升了20%。对于运动学绝对定轨,双差模糊度固定(DD-AR)解定轨精度相对浮点解提升26%,SD-AR解定轨精度提升46%。运动学相对定轨中,Swarm-AC编队SD-AR和DD-AR解基线精度相对浮点解提升40%;对于Swarm-AB和Swarm-BC异构轨道编队卫星,选取特定时段观测数据开展相对定轨,相对于浮点解结果,SDAR解基线精度提升48%,DD-AR解基线精度提升54%。低轨卫星运动学定轨中固定载波相位模糊度可显著提升绝对和相对定轨的精度。 展开更多
关键词 Swarm星座 模糊度固定 运动学方法 绝对定轨 相对定轨
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卫星钟差预报模型中周期项的选取方法及性能分析 被引量:5
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作者 张杰 周渭 +1 位作者 宣宗强 孙海峰 《天文学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期282-290,共9页
针对卫星钟差预报(SCB)中周期项选取方法存在的问题,在分析卫星钟周期波动特性的基础上,给出了正确的周期项选取方法,并与现有方法进行了比较.利用IGS(International GNSS Service)的卫星钟差数据,比较分析了二次多项式加周期项模型与... 针对卫星钟差预报(SCB)中周期项选取方法存在的问题,在分析卫星钟周期波动特性的基础上,给出了正确的周期项选取方法,并与现有方法进行了比较.利用IGS(International GNSS Service)的卫星钟差数据,比较分析了二次多项式加周期项模型与传统模型的预报精度.从理论上分析了周期项对传统模型的改善程度及适用条件.结果表明:按照提出方法得到的周期项更符合实际,将其应用于钟差预报时能获得更高的预报精度,大量仿真实验还表明卫星钟周期性波动相对较大时周期项对传统模型有明显改善. 展开更多
关键词 天体测量学 时间 天体力学 轨道计算和定轨 方法 数值
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离散单元法的计算参数和求解方法选择 被引量:27
3
作者 邢纪波 俞良群 +1 位作者 张瑞丰 王泳嘉 《计算力学学报》 CAS CSCD 1999年第1期47-51,共5页
本文对离散单元法的一些基本问题进行了研究,给出了刚度计算公式,提出了两种新的用于求解静态问题的自适应阻尼,并以自由落体运动为例,探讨了中心差分法、Wilsonθ法和Newmark法对离散单元法解的影响。
关键词 离散单元法 计算参数 直接积分法 非连续介质
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空间飞行器轨道确定的B样条逼近方法 被引量:5
4
作者 宋叶志 黄勇 +2 位作者 胡小工 李培佳 曹建峰 《天文学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期370-381,共12页
动力学定轨是空间飞行器精密轨道确定的基本方法.然而,有些情况下,对飞行器进行精确的力学建模是困难的.基于函数逼近理论,给出了B样条逼近空间飞行器统计意义下的轨道确定方法.为了验证方法的有效性,分别对LEO(Low Earth Orbit)、MEO(M... 动力学定轨是空间飞行器精密轨道确定的基本方法.然而,有些情况下,对飞行器进行精确的力学建模是困难的.基于函数逼近理论,给出了B样条逼近空间飞行器统计意义下的轨道确定方法.为了验证方法的有效性,分别对LEO(Low Earth Orbit)、MEO(Medium Earth Orbit)和HEO(Highly Eccentric Orbit)卫星进行了轨道确定数值试验,计算结果证实方法精度可靠、解算稳定.B样条逼近轨道确定方法与坐标系的选择无关,既可以在协议天球坐标系下解算,又可以在协议地球坐标系下解算.B样条逼近可以直接计算飞行器位置和速度,不需要对动力学状态方程进行积分,也不需要计算状态转移矩阵,使得定轨计算量相对于动力学定轨大幅减少.方法既有一定的理论意义,又可以作为工程应用中空间飞行器轨道确定的一个常规算法. 展开更多
关键词 航天器 天体力学 轨道计算和定轨 方法 数值
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基于误差发散规律的低轨卫星大气阻力系数计算方法 被引量:9
5
作者 汪宏波 赵长印 +1 位作者 柳仲贵 张伟 《天文学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期447-460,共14页
低轨卫星轨道预报精度受到大气模型和大气阻力系数精度的制约,给一些高精度的空间和航天任务带来不利影响.提出了一种基于沿迹方向误差发散规律的大气阻力系数计算新方法.首先通过理论推导给出低轨卫星轨道预报中沿迹误差发散的分析表达... 低轨卫星轨道预报精度受到大气模型和大气阻力系数精度的制约,给一些高精度的空间和航天任务带来不利影响.提出了一种基于沿迹方向误差发散规律的大气阻力系数计算新方法.首先通过理论推导给出低轨卫星轨道预报中沿迹误差发散的分析表达式,定量描述初值误差和模型误差对沿迹误差的综合影响;提出利用定轨段的基本信息,优选预报段所采用的阻力系数,抑制沿迹误差的发散速率,从而降低沿迹方向预报误差的最大值,提高短期预报精度.以400 km附近的GRACE-A卫星的全弧段星载GPS高精度资料为基础,检验了方法的精度和成功率.结果表明:相对于传统的定轨预报方法,新方法能提高24 h短期预报精度约45%,成功率约71%,总体有效率约86%;方法对低、中、高等3种太阳辐射水平均有效,对于中低等级的地磁扰动也有效,具备较好的应用价值. 展开更多
关键词 天体力学:轨道计算和定轨 方法:数值 高层大气阻力
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基于SLR精密轨道的天文定位精度分析 被引量:10
6
作者 孙明国 刘承志 +3 位作者 范存波 赵罡 李振伟 梁智鹏 《天文学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期153-160,共8页
利用全球卫星激光测距服务系统(ILRS,International Laser Ranging Service)标准点资料对Ajisai卫星进行精密定轨,残差均方根(RMS)优于3 cm,得到该星的精密轨道.进而对长春站40 cm空间碎片光电望远镜获得的Ajisai卫星的天文定位资料进... 利用全球卫星激光测距服务系统(ILRS,International Laser Ranging Service)标准点资料对Ajisai卫星进行精密定轨,残差均方根(RMS)优于3 cm,得到该星的精密轨道.进而对长春站40 cm空间碎片光电望远镜获得的Ajisai卫星的天文定位资料进行精度分析,外符合精度约3″左右.单独利用天文定位数据进行轨道改进,内符合精度优于3″.改进轨道的x、y、z坐标3分量在观测数据覆盖范围内的精度在100 m之内.同样地对Jason-1卫星作数据分析,结果和Ajisai卫星精度相当.分析各个弧段的精度变化,发现定标星个数减少,会导致天文定位精度下降.据此提出可以把最少定标星比例作为评定数据质量的参考指标之一. 展开更多
关键词 航天器 天体力学 轨道计算与定轨 方法 数据分析
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天基光学监视的GEO空间目标短弧段定轨方法 被引量:10
7
作者 李冬 易东云 程洪玮 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期1-7,共7页
利用两个短弧段的天基测角资料实现对GEO空间目标的轨道确定是天基空间目标监视系统需解决的重要问题之一。将短弧段的主要测量信息表示为弧段属性,构造约束空间目标距离和径向速度的容许域,采用桁架平衡法对第一个短弧段的容许域三角... 利用两个短弧段的天基测角资料实现对GEO空间目标的轨道确定是天基空间目标监视系统需解决的重要问题之一。将短弧段的主要测量信息表示为弧段属性,构造约束空间目标距离和径向速度的容许域,采用桁架平衡法对第一个短弧段的容许域三角剖分采样,以这些采样点的轨道预报第二个短弧段的弧段属性,通过分析预报值与实际值的差异,优先选取多个采样点的轨道作为初轨,分别对各初轨进行轨道改进。仿真结果表明,该方法能成功解算最小二乘轨道。 展开更多
关键词 短弧段 桁架平衡法 采样法 最小二乘轨道 轨道确定 空间目标 地球同步轨道
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材料设计的发展新趋势——材料设计计算方法 被引量:11
8
作者 冯武锋 王春青 张磊 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2000年第4期57-62,共6页
计算机计算技术和量子理论等领域的发展 ,使材料信息数据系统、热力学方法、分子轨道量子理论乃至神经网络方法、拓扑几何学都应用于材料设计中 .采用计算方法进行材料设计具有经济、高效及预测功能的特点 。
关键词 材料设计 计算方法 分子轨道理论 热力学方法
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运动学统计定轨法应用于CE-1落月轨迹确定 被引量:9
9
作者 李培佳 胡小工 +1 位作者 黄勇 曹建峰 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2010年第3期290-300,共11页
运动学统计定轨方法不同于常规动力学统计定轨方法和几何法,既不需要建立飞行器的动力学模型,又可以利用整个弧段的测量信息进行统计计算,所以采用运动学统计定轨的方法描述飞行轨迹特别适用于嫦娥二期的动力落月过程。对嫦娥一号(CE-1... 运动学统计定轨方法不同于常规动力学统计定轨方法和几何法,既不需要建立飞行器的动力学模型,又可以利用整个弧段的测量信息进行统计计算,所以采用运动学统计定轨的方法描述飞行轨迹特别适用于嫦娥二期的动力落月过程。对嫦娥一号(CE-1)落月过程,采用运动学统计定轨方法,联合USB和VLBI数据进行轨道计算并确定CE-1的落月轨迹以及撞月点的位置,将所得结果与动力学统计定轨结果进行比较。计算表明,运动学统计定轨方法精度可以满足工程要求,可以为探月工程二期软着陆阶段的导航提供一种较为可行的定轨方法。 展开更多
关键词 探月二期 嫦娥一号 运动学方法 统计定轨 落月轨迹 VLBI USB
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比例UT变换的一种比例因子自适应选取方法 被引量:9
10
作者 姜伟南 周海银 +1 位作者 段晓君 潘晓刚 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期1-6,28,共7页
将比例UT(Unscented Transform)变换应用于一般的采样策略可以解决采样的非局部效应问题,提高UKF(Unscented Kalman Filtering)的估计精度,而比例因子是其中的重要参数。文章提出了一种比例因子的自适应选取方法,将自适应的比例UT变换... 将比例UT(Unscented Transform)变换应用于一般的采样策略可以解决采样的非局部效应问题,提高UKF(Unscented Kalman Filtering)的估计精度,而比例因子是其中的重要参数。文章提出了一种比例因子的自适应选取方法,将自适应的比例UT变换作用于最小偏度单形采样,并把相应的UKF应用于低轨卫星实时定轨中。仿真结果表明,这种自适应选取参数方法稳定可靠,其相应的UKF定轨精度与最佳的固定比例因子UKF的精度相当。 展开更多
关键词 无迹卡尔曼滤波 比例因子 自适应处理 单形法 轨道测定 卫星
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星载GNSS确定GEO卫星轨道的积分滤波方法 被引量:4
11
作者 柳丽 董绪荣 +1 位作者 郑坤 王威 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期70-75,共6页
采用星载全球导航卫星系统(GNSS)确定地球静止轨道(GEO),以解决目前应用星载全球定位系统(GPS)时导航卫星可见性差的问题。以风云卫星为例,分析了未来的GNSS相对于GEO卫星的可见性,针对GEO轨道上导航接收机采样间隔较长的问题,综合轨道... 采用星载全球导航卫星系统(GNSS)确定地球静止轨道(GEO),以解决目前应用星载全球定位系统(GPS)时导航卫星可见性差的问题。以风云卫星为例,分析了未来的GNSS相对于GEO卫星的可见性,针对GEO轨道上导航接收机采样间隔较长的问题,综合轨道积分和卡尔曼滤波方法的优点,提出了确定GEO卫星轨道的积分滤波方法。并利用STK软件仿真产生所需数据,用MATLAB对提出的算法编程并进行仿真验证,结果表明,提出的方法性能优越,定轨精度较高。 展开更多
关键词 积分滤波法 星载全球导航卫星系统 定轨 地球静止轨道 卫星轨道
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基于单站短弧段光学观测的低轨卫星轨道预报算法 被引量:2
12
作者 潘晓刚 周海银 +1 位作者 王炯琦 娇媛媛 《天文学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期445-458,共14页
基于单站短弧段的目标跟踪预报技术是保证高精度光电经纬仪在非常规环境下正常跟踪捕获目标的重要途径.构建了基于非线性滤波器的跟踪预报算法,能够在正常情况下为闭环跟踪提供引导数据,同时构建了基于非线性变换的目标预报算法,可以在... 基于单站短弧段的目标跟踪预报技术是保证高精度光电经纬仪在非常规环境下正常跟踪捕获目标的重要途径.构建了基于非线性滤波器的跟踪预报算法,能够在正常情况下为闭环跟踪提供引导数据,同时构建了基于非线性变换的目标预报算法,可以在无有效观测数据情况下为经纬仪提供轨迹引导,保证目标不丢失.证明了非线性滤波在单站短弧段跟踪预报算法中比常规扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)更有效.计算表明,本文设计的非线性滤波器可以作为光学跟踪设备的引导算法,引导精度同经纬仪的随机测量精度等量级,在设备系统误差达到50″时,预报60 s的精度可达到20″,仍然满足跟踪设备的视场要求. 展开更多
关键词 天体力学 轨道计算和定轨 方法 数值
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利用天基测角资料进行定轨的方法初探 被引量:3
13
作者 陈务深 甘庆波 +2 位作者 掌静 陆本魁 马静远 《天文学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期81-92,共12页
利用观测得到的测角资料确定目标星的轨道,具有非常重要的应用价值.为了解决该问题,首先给出了最优化数学模型STSM,其次,利用测角资料进行多项式拟合,给出求解最优化模型STSM所必需的初始值计算方案,再次,对STSM目标函数的性态进行了详... 利用观测得到的测角资料确定目标星的轨道,具有非常重要的应用价值.为了解决该问题,首先给出了最优化数学模型STSM,其次,利用测角资料进行多项式拟合,给出求解最优化模型STSM所必需的初始值计算方案,再次,对STSM目标函数的性态进行了详细地分析,并据此给出了求解该优化问题的基本方法.最后,将上面的方法付诸实施,进行了大量的仿真计算,并对仿真结果进行了初步地分析.计算结果表明,在一定的精度和稀疏度的限制之下,根据方案使用天基测角数据确定目标星的轨道根数既可行又稳健. 展开更多
关键词 天体力学 轨道计算和定轨 方法 数值
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一种适用于长弧段的初轨计算方法 被引量:11
14
作者 陆本魁 马静远 +1 位作者 夏益 张暘 《天文学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期369-374,共6页
根据单位矢量法测轨原理,在人造卫星初轨计算的单位矢量法基础上,给出了一种适用于长弧段的初轨计算方法.该方法既适用于长弧段,也适用于短弧段;适用于各种不同类型的观测资料和任意偏心率、任意轨道倾角的人造地球卫星;有利于提高初轨... 根据单位矢量法测轨原理,在人造卫星初轨计算的单位矢量法基础上,给出了一种适用于长弧段的初轨计算方法.该方法既适用于长弧段,也适用于短弧段;适用于各种不同类型的观测资料和任意偏心率、任意轨道倾角的人造地球卫星;有利于提高初轨测定精度;并改善整个计算收敛性.特别需要指出的是,该方法与有摄初轨计算的单位矢量法相结合,为单位矢量法从初轨计算推广到轨道改进打下了坚实的基础. 展开更多
关键词 长弧段 初轨计算 单位矢量法 天体力学
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太阳热反射涂料反射比的测定与计算 被引量:8
15
作者 陆洪彬 陈建华 +1 位作者 冯春霞 李文丹 《涂料工业》 CAS CSCD 2008年第7期46-49,共4页
介绍了采用自制简易装置和紫外一可见一近红外分光光度计测定太阳热反射涂料反射比的步骤与计算方法,探讨了各自的优点与存在问题。比较发现:紫外一可见一近红外分光光度计测定太阳热反射涂料反射比精确度高,干扰小;通过350~2100n... 介绍了采用自制简易装置和紫外一可见一近红外分光光度计测定太阳热反射涂料反射比的步骤与计算方法,探讨了各自的优点与存在问题。比较发现:紫外一可见一近红外分光光度计测定太阳热反射涂料反射比精确度高,干扰小;通过350~2100nm波长范围内的加权平均计算,能够得到客观反映太阳热反射涂料对太阳能反射特性的反射比。 展开更多
关键词 太阳热反射涂料 反射比 测定 计算 加权平均法
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大气气溶胶酸度的研究进展 被引量:11
16
作者 王峰威 李红 +3 位作者 柴发合 钱枫 王宗爽 邓利群 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期67-72,共6页
大气气溶胶的环境效应、气候效应和健康效应均与气溶胶的物理化学性质直接相关,其中大气气溶胶酸度是其重要的性质之一。大气气溶胶酸度对酸沉降、灰霾的形成具有重要作用,并影响大气非均相化学反应,相关研究已成为国际研究的热点。对... 大气气溶胶的环境效应、气候效应和健康效应均与气溶胶的物理化学性质直接相关,其中大气气溶胶酸度是其重要的性质之一。大气气溶胶酸度对酸沉降、灰霾的形成具有重要作用,并影响大气非均相化学反应,相关研究已成为国际研究的热点。对国内外学者近年来在大气气溶胶酸度对大气环境与人体健康的影响、大气气溶胶酸度的影响因素与变化规律、大气气溶胶酸度/酸化缓冲能力的测定与计算方法、大气气溶胶酸性成分采集系统等方面的研究进展作了较系统的综述,并对大气气溶胶酸度研究未来的发展进行了展望。 展开更多
关键词 大气气溶胶酸度 影响因素与变化规律 测定与计算方法 采样系统
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LP估计在星载GPS运动学定轨中的应用及精度分析 被引量:5
17
作者 郑作亚 卢秀山 彭军还 《天文学报》 CSCD 北大核心 2007年第2期210-219,共10页
为得到高精度的星载GPS运动学定轨,必须利用观测精度高的相位观测值,但是相位观测值预处理后,仍然存在残余小周跳.在残差服从正态分布情况下LS法是最佳参数解算方法,但该方法不能解决资料的系统误差消除问题,LP估计是处理资料残差分布... 为得到高精度的星载GPS运动学定轨,必须利用观测精度高的相位观测值,但是相位观测值预处理后,仍然存在残余小周跳.在残差服从正态分布情况下LS法是最佳参数解算方法,但该方法不能解决资料的系统误差消除问题,LP估计是处理资料残差分布含有系统误差的有效方法之一.基于LS、LP方法的有效条件和GPS数据预处理的特性,将LP估计方法引入星载GPS运动学定轨数据处理中,以CHAMP卫星资料为例,研究了LP估计在星载GPS运动学定轨中的应用及其精度分析.实践表明:在处理含有残余小周跳的相位观测值时,LP估计比LS更有效,提高了星载GPS运动学定轨精度,但随着残余周跳的进一步修复,LP估计相对于LS估计的优越性越来越弱,在资料完全没有系统误差,残差服从正态分布的情况下,LP估计不能很好地体现其优越性,精度反而低于LS估计. 展开更多
关键词 方法 数据分析 天体力学 轨道计算和定轨
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考虑地球扁率摄动影响的初轨计算方法 被引量:14
18
作者 刘林 王歆 《天文学报》 CSCD 北大核心 2003年第2期175-179,共5页
在二体问题意义下的短弧定轨,Laplace型方法是最主要最典型的一种初轨计算方法。若测角资料达到10^(-4)-10^(-5)精度(相当于2"-20"之间),那么要使定轨精度达到与其相应的程度,地球非球形引力位中的扁率项摄动应该考虑,在此前... 在二体问题意义下的短弧定轨,Laplace型方法是最主要最典型的一种初轨计算方法。若测角资料达到10^(-4)-10^(-5)精度(相当于2"-20"之间),那么要使定轨精度达到与其相应的程度,地球非球形引力位中的扁率项摄动应该考虑,在此前提下,同样可以采用相应的Laplace型定轨方法。即给出这种严格包含扁率摄动的初轨计算方法的原理和具体计算过程以及计算实例。除采用多资料定轨方法外,这种方法也是提高初轨计算精度的一种途径,它同样可用于多资料的情况。这种方法对于大扁率主天体(即中心天体)的卫星定轨将更有实用价值。 展开更多
关键词 地球 扁率摄动 初轨 短弧定轨
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空间目标的圆轨道跟踪法 被引量:3
19
作者 张晓祥 吴连大 熊建宁 《天文学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期405-415,共11页
给出一种空间目标自动跟踪方法:圆轨道跟踪法.该方法在假设目标轨道为圆轨道的前提下计算目标轨道,而后在轨道平面中外推.和位置跟踪法比较表明:该方法不受空间目标视运动不均匀性的影响,有非常高的跟踪精度.即使采用低帧频CCD(1—2 HZ)... 给出一种空间目标自动跟踪方法:圆轨道跟踪法.该方法在假设目标轨道为圆轨道的前提下计算目标轨道,而后在轨道平面中外推.和位置跟踪法比较表明:该方法不受空间目标视运动不均匀性的影响,有非常高的跟踪精度.即使采用低帧频CCD(1—2 HZ),使用本方法,也能实现对空间目标的高精度跟踪;并能给出目标的多点CCD坐标,实现对空间目标的多点分区采样,提高空间目标的定位精度. 展开更多
关键词 圆轨道跟踪法 低帧频 天体力学 轨道计算 位置跟踪法
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基于GPS精密单点定位的低轨卫星几何法定轨 被引量:11
20
作者 韩保民 杨元喜 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期75-79,共5页
为了提高几何法定轨的精度,系统分析了考虑低轨卫星受力情况的几何法定轨原理及数学模型,将动力学平滑结果作为几何法定轨的先验轨道,提出了一种改进的众数投票法,并将其成功地应用于低轨卫星几何法定轨,提高了基于非差观测值的数据预... 为了提高几何法定轨的精度,系统分析了考虑低轨卫星受力情况的几何法定轨原理及数学模型,将动力学平滑结果作为几何法定轨的先验轨道,提出了一种改进的众数投票法,并将其成功地应用于低轨卫星几何法定轨,提高了基于非差观测值的数据预处理质量,避免了低轨卫星轨道出现较多的间隔,从而提高了定轨精度. 展开更多
关键词 星载GPS 低轨卫星 精密单点定位 改进的众数投票方法 几何法定轨
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