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导航卫星长期自主定轨的星座旋转误差分析与控制 被引量:21
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作者 蔡志武 韩春好 +1 位作者 陈金平 徐天河 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期522-528,共7页
研究了基于星间测距进行导航卫星自主定轨的星座整体旋转问题,提出了采用星间定向观测来测定并解算星座的整体旋转量,以控制星座旋转误差对自主定轨的影响。通过仿真分析表明,在基于星间测距的自主定轨中,星座在惯性空间的方向误差随轨... 研究了基于星间测距进行导航卫星自主定轨的星座整体旋转问题,提出了采用星间定向观测来测定并解算星座的整体旋转量,以控制星座旋转误差对自主定轨的影响。通过仿真分析表明,在基于星间测距的自主定轨中,星座在惯性空间的方向误差随轨道弧段的增长而增加,通过星间定向可观测并消除该类误差影响,使自主定轨保持平稳和较高的精度,在60天的弧段内URE精度稳定在1.2m左右的水平。 展开更多
关键词 自主定轨 星间测距 星座旋转 星间 星敏感器
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基于星间链路的分布式导航自主定轨算法研究 被引量:20
2
作者 林益明 秦子增 +1 位作者 初海彬 王海红 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2088-2094,共7页
针对脱离地面支持自主定轨的导航应用需求,提出了基于星间链路双向测距的自主导航定轨算法。文章分析了导航星座星间链路双向伪距测量模型,给出了分布式自主定轨数据流程,设计了导航星座基于星间链路分布式自主定轨算法。根据国际卫星... 针对脱离地面支持自主定轨的导航应用需求,提出了基于星间链路双向测距的自主导航定轨算法。文章分析了导航星座星间链路双向伪距测量模型,给出了分布式自主定轨数据流程,设计了导航星座基于星间链路分布式自主定轨算法。根据国际卫星导航服务组织公开的真实GPS系统事后精密星历,对本文设计的自主定轨算法进行仿真验证,结果表明:采用该设计的自主导航算法在自主定轨90天末期,用户测距误差(URE)达到30m左右,验证了该设计的自主定轨算法具有较高的自主定轨精度。 展开更多
关键词 卫星导航 自主定轨 用户测距误差
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一种航天器天文自主定轨方法 被引量:15
3
作者 杨博 房建成 +1 位作者 伍小洁 赵建辉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2000年第3期33-36,78,共5页
提出用星敏感器和地平仪测量星光角距作为主要观测量 ,用地平仪直接测量得到地心方向矢量 ,用间接测得的地心距离作为补充观测量 ,并用推广卡尔曼滤波方法来实时确定航天器的轨道。文中对系统的构成、模型的建立、以及卡尔曼滤波的方法... 提出用星敏感器和地平仪测量星光角距作为主要观测量 ,用地平仪直接测量得到地心方向矢量 ,用间接测得的地心距离作为补充观测量 ,并用推广卡尔曼滤波方法来实时确定航天器的轨道。文中对系统的构成、模型的建立、以及卡尔曼滤波的方法都作了认真的仿真研究 。 展开更多
关键词 航天器 天文导航 自主定轨
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基于星间无线电测距的卫星自主定轨与导航 被引量:15
4
作者 王世练 路军 张尔扬 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期69-72,共4页
提出了在空间数据链中基于星载无线电测距实现低轨卫星的自主定轨方法。通过星上天线发送和接收网内其他卫星的通信数据 ,从中获取相互间的距离信息 ,应用推广 Kalman算法确定卫星的位置和速度 ,实现卫星间的互相定位。以铱系统为背景 ... 提出了在空间数据链中基于星载无线电测距实现低轨卫星的自主定轨方法。通过星上天线发送和接收网内其他卫星的通信数据 ,从中获取相互间的距离信息 ,应用推广 Kalman算法确定卫星的位置和速度 ,实现卫星间的互相定位。以铱系统为背景 ,针对所提出的两种不同组网方式进行了具体的仿真 ,并与 GPS定轨相比较 。 展开更多
关键词 空间数据链 ISL 自主定轨 扩展kalman滤波 卫星 导航 星载无线电测距
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EOP预报误差对自主定轨结果影响分析 被引量:20
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作者 张卫星 刘万科 龚晓颖 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2011年第5期106-110,共5页
对地球定向参数的预报误差变化趋势和地球定向参数预报误差对自主定轨生成星历影响及由此给定位产生的影响的分析结果表明:地球定向参数预报误差对长期(110天)自主定轨轨道的径向误差和卫星钟差几乎没有影响,主要影响水平方向(切向和法... 对地球定向参数的预报误差变化趋势和地球定向参数预报误差对自主定轨生成星历影响及由此给定位产生的影响的分析结果表明:地球定向参数预报误差对长期(110天)自主定轨轨道的径向误差和卫星钟差几乎没有影响,主要影响水平方向(切向和法向)误差,并且这种影响呈现一定的周期性,由此给定位带来的误差影响主要在东西方向和南北方向。 展开更多
关键词 导航卫星 地球向参数 自主定轨 预报误差 星历预报
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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
6
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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关于卫星网整网自主定轨方法的探讨 被引量:11
7
作者 闫野 周伯昭 任萱 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期80-83,共4页
随着在轨卫星数量的不断增多 ,卫星网的自主定轨已经成为迫切需要。本文重点阐述如何利用星间相对测量 (相对距离测量和相对速度测量 )技术 ,将卫星精密轨道确定方法和大地测量中的整网平差方法相结合 ,来实现卫星网的自主定轨。仿真结... 随着在轨卫星数量的不断增多 ,卫星网的自主定轨已经成为迫切需要。本文重点阐述如何利用星间相对测量 (相对距离测量和相对速度测量 )技术 ,将卫星精密轨道确定方法和大地测量中的整网平差方法相结合 ,来实现卫星网的自主定轨。仿真结果表明 ,这一方法是切实有效的。 展开更多
关键词 卫星网 星间相对测量 自主定轨 整网平差方法
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基于磁强计与太阳敏感器的卫星自主定轨算法 被引量:9
8
作者 谢祥华 张锐 张静 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期919-923,共5页
针对低轨微小卫星,为了实现低成本自主定轨,并达到一定的定轨精度,提出了一种基于三轴磁强计和太阳敏感器数据,利用扩展Kalman滤波进行自主轨道确定的方法。分析了国际地磁参考场(IGRF)模型,建立了简化的太阳轨道模型,在此基础上,建立... 针对低轨微小卫星,为了实现低成本自主定轨,并达到一定的定轨精度,提出了一种基于三轴磁强计和太阳敏感器数据,利用扩展Kalman滤波进行自主轨道确定的方法。分析了国际地磁参考场(IGRF)模型,建立了简化的太阳轨道模型,在此基础上,建立了以轨道位置和速度作为状态量,以地磁矢量的模值和地磁矢量与太阳矢量的夹角信息作为观测量的滤波算法。数字仿真结果表明,该算法是收敛的、有效的,同时通过比较表明引入太阳敏感器数据后,大大提高了定轨精度。 展开更多
关键词 微小卫星 自主定轨 扩展Kalman滤波
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基于BP神经网络的自主定轨自适应Kalman滤波算法 被引量:5
9
作者 尚琳 刘国华 +1 位作者 张锐 李国通 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期926-931,共6页
针对Sage-Husa自适应滤波方法存在的窗函数开窗大小选择问题,提出一种基于BP神经网络学习估计系统协方差矩阵的自适应Kalman滤波算法。该算法以Kalman滤波预测残差向量作为网络输入,通过网络分段离线学习确定预测残差向量与预测残差协... 针对Sage-Husa自适应滤波方法存在的窗函数开窗大小选择问题,提出一种基于BP神经网络学习估计系统协方差矩阵的自适应Kalman滤波算法。该算法以Kalman滤波预测残差向量作为网络输入,通过网络分段离线学习确定预测残差向量与预测残差协方差矩阵间的非线性关系,自适应地估计Kalman滤波系统协方差矩阵。将其应用到自主定轨系统,仿真结果表明利用本文算法自主定轨60天星座平均URE误差小于1.9米,且能够快速跟踪到系统噪声的突变,较Kalman滤波方法和Sage-Husa自适应滤波方法具有更好的性能。 展开更多
关键词 BP神经网络 自主定轨 自适应Kalman滤波 用户测距误差
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一种提高导航卫星星座自主定轨精度的方法研究 被引量:5
10
作者 高有涛 徐波 熊欢欢 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1165-1175,共11页
针对近地导航卫星仅利用星间测距进行自主定轨时,因无法消除星座整体旋转误差而导致长期自主定轨精度不高的问题,提出了利用拉格朗日导航卫星星座与近地导航卫星星座联合仅利用星间测距进行自主定轨的方法。建立了拉格朗日轨道导航卫星... 针对近地导航卫星仅利用星间测距进行自主定轨时,因无法消除星座整体旋转误差而导致长期自主定轨精度不高的问题,提出了利用拉格朗日导航卫星星座与近地导航卫星星座联合仅利用星间测距进行自主定轨的方法。建立了拉格朗日轨道导航卫星星座和近地导航卫星星座联合仅利用星间测距进行自主定轨的动力学模型和观测模型。利用扩展Kalman滤波(EKF)算法和星间测距信息实现了拉格朗日轨道导航星座与近地导航星座的长期自主定轨。以4颗拉格朗日卫星组成的导航星座与12颗GPS卫星组成的近地导航星座作为仿真对象进行了仿真分析,仿真结果表明本文仅利用星间测距的联合自主定轨方法可以有效提高导航卫星星座的长期自主定轨精度。 展开更多
关键词 导航星座 自主定轨 拉格朗日点 星间测距
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卫星自主定轨中轨道摄动仿真 被引量:5
11
作者 薛申芳 孙才红 +1 位作者 宁书年 金声震 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第7期1395-1397,共3页
本文针对组合大视场星敏感器卫星自主定轨方法,建立了地球非球形摄动下的广义卡尔曼滤波仿真模型,滤波过程采用了新的改进算法。通过计算机仿真,说明该自主定轨方法具有很高的位置、速度均方误差估计精度且算法是收敛的。计算给出了一... 本文针对组合大视场星敏感器卫星自主定轨方法,建立了地球非球形摄动下的广义卡尔曼滤波仿真模型,滤波过程采用了新的改进算法。通过计算机仿真,说明该自主定轨方法具有很高的位置、速度均方误差估计精度且算法是收敛的。计算给出了一日内的卫星轨道,反映了在地球非球形摄动下轨道的变化情况,且对轨道面的进动进行了计算。 展开更多
关键词 组合大视场星敏感器 自主定轨 卡尔曼滤波 地球非球形摄动
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利用雷达测高仪的卫星自主定轨 被引量:10
12
作者 韩潮 章仁为 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期13-20,共8页
提出了利用星上雷达测高仪及星敏感器进行卫星自主定轨的基本方法。研究了地球海平面模型的重要性, 提出了对测高仪测量数据处理的简明算法, 利用滤波定轨算法, 明显提高自主定轨的精度, 数学仿真表明自主定轨精度可达100 米。
关键词 卫星 自主导航 雷达测高仪 自主定轨
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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 被引量:3
13
作者 赵德勇 潘晓刚 +1 位作者 周海银 王正明 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期181-186,共6页
发展基于天基测控网的卫星测控定轨技术是克服传统地面测控方式缺陷的有效手段,而仅仅利用天基星间测量信息进行自主定轨易产生亏秩现象。为消除亏秩问题进一步提高定轨精度,本文以位置速度矢量作为轨道改进状态向量,对基于星间相对测... 发展基于天基测控网的卫星测控定轨技术是克服传统地面测控方式缺陷的有效手段,而仅仅利用天基星间测量信息进行自主定轨易产生亏秩现象。为消除亏秩问题进一步提高定轨精度,本文以位置速度矢量作为轨道改进状态向量,对基于星间相对测量自主定轨亏秩问题的本质进行了再探讨,针对星间相对测量的三个应用领域中继卫星系统、编队卫星星座、双星定位系统提出了基于联合定轨策略的天地基测量信息融合的改进措施。以双星定位系统为例提出了数值融合联合定轨算法,并进行了联合定轨仿真实验。仿真计算结果表明,基于数值融合算法的联合定轨策略能够大大改善法方程系数矩阵的性态,两天观测数据下用户星定轨精度可以达到11.26米。 展开更多
关键词 自主定轨 亏秩 联合 数值融合算法
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近地卫星的GPS自主定轨算法研究 被引量:13
14
作者 宋福香 左文辑 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期40-47,共8页
为了用GPS实现近地卫星的高精度自主定轨,提出了采用序贯UD协方差分解滤波算法作为定轨算法.完整地给出了序贯UD分解算法的计算公式,详细地推导了系统的状态方程和观测方程,建立了由9维状态向量和8维观测向量组成的导航系... 为了用GPS实现近地卫星的高精度自主定轨,提出了采用序贯UD协方差分解滤波算法作为定轨算法.完整地给出了序贯UD分解算法的计算公式,详细地推导了系统的状态方程和观测方程,建立了由9维状态向量和8维观测向量组成的导航系统模型.最后作了数字仿真试验,试验结果表明,文中的定轨算法既有较高的精度又便于星上计算机的实现. 展开更多
关键词 近地卫星 自主定轨 序贯UD 协方差分解算法
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编队飞行小卫星群的相对自主定轨算法研究 被引量:7
15
作者 王世练 杨军 张尔扬 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2003年第2期28-33,共6页
针对有参考星的编队飞行小卫星群的自主位置保持,研究了基于星间测距的主从星相对自主定轨的可行性及其算法。考虑突发测量噪声对算法稳定性的影响,在迭代EKF算法中引入弱化因子,对误差较大的观测量实施“软删除”,相比抗差Kalman... 针对有参考星的编队飞行小卫星群的自主位置保持,研究了基于星间测距的主从星相对自主定轨的可行性及其算法。考虑突发测量噪声对算法稳定性的影响,在迭代EKF算法中引入弱化因子,对误差较大的观测量实施“软删除”,相比抗差Kalman滤波,性能稳定、额外计算量小、适于星载实现。仿真表明,无摄动运动下的相对定轨最差可控制在0.1m左右;J2项摄动的情况下的相对定轨误差约为2m。 展开更多
关键词 编队飞行 相对自主定轨算法 小卫星群 道控制
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基于加速度信息的导航卫星轨控期间自主定轨方法 被引量:2
16
作者 黄河 周军 +1 位作者 刘莹莹 王洋 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期331-336,共6页
为了降低对地面测控站的依赖,提升导航卫星自身的自主运行能力具有重要意义。导航卫星在轨道控制期间,自主定轨误差将会产生重大偏差,为了能够快速恢复星历,提升导航系统的应用效率,针对导航卫星轨控期间的自主轨道确定技术进行了研究... 为了降低对地面测控站的依赖,提升导航卫星自身的自主运行能力具有重要意义。导航卫星在轨道控制期间,自主定轨误差将会产生重大偏差,为了能够快速恢复星历,提升导航系统的应用效率,针对导航卫星轨控期间的自主轨道确定技术进行了研究。首先,在传统的天文导航的基础上引入了加速度信息,然后根据加速度计测量以及估计误差判断,选择合适的时机在轨控期间对估计误差方差阵进行重置。仿真结果表明,基于加速度信息的自适应导航滤波算法,能够有效降低导航误差收敛时间,同时降低估计误差峰值。 展开更多
关键词 导航 自主定轨 自适应扩展Kalman滤波 加速度 导航卫星 道机动
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导航卫星自主定轨中潮汐摄动影响分析 被引量:3
17
作者 李征航 龚晓颖 刘万科 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第2期76-81,共6页
从摄动力的角度讨论了基于星间距离观测值的导航卫星自主定轨中星座整体旋转的存在性、不可观测性及由此引起的秩亏性;分析了潮汐摄动对星座整体旋转误差及对自主定轨的影响。模拟计算结果表明:潮汐摄动对自主定轨的沿迹和法向误差影响... 从摄动力的角度讨论了基于星间距离观测值的导航卫星自主定轨中星座整体旋转的存在性、不可观测性及由此引起的秩亏性;分析了潮汐摄动对星座整体旋转误差及对自主定轨的影响。模拟计算结果表明:潮汐摄动对自主定轨的沿迹和法向误差影响较大(在110天时其影响可达4 m),且该影响将随着自主定轨时间的增长越来越大。因此,在高精度、长时间的导航卫星自主定轨中必须要考虑潮汐摄动的影响。 展开更多
关键词 导航卫星 自主定轨 潮汐摄动 星座整体旋转 升交点赤经
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基于轨道根数差的卫星编队自主定轨研究 被引量:2
18
作者 雪丹 曹喜滨 +1 位作者 吴云华 吴宝林 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期2952-2955,共4页
设计一种应用于卫星编队的自主相对轨道确定方案。不同于目前广泛采用的Hill方程,采用轨道根数差的形式描述编队卫星间的相对运动规律,选择“无线电+激光”的组合测量方法,利用星间距离信息与方位信息作为观测量,设计扩展卡尔曼滤波器... 设计一种应用于卫星编队的自主相对轨道确定方案。不同于目前广泛采用的Hill方程,采用轨道根数差的形式描述编队卫星间的相对运动规律,选择“无线电+激光”的组合测量方法,利用星间距离信息与方位信息作为观测量,设计扩展卡尔曼滤波器实现环绕星相对轨道的自主确定。仿真结果验证了这种导航方案的有效性。 展开更多
关键词 卫星编队 道根数差 自主定轨 扩展卡尔曼滤波
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编队星座相对位置精确测定与自主定轨方法 被引量:4
19
作者 马骏 肖业伦 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期665-668,共4页
针对编队飞行星座,提出了一种全自主的高精度定轨与相对位置精确测定方法,对其主要关键技术之一的空间绝对定向的基本方案及其可行性和指标进行了研究,并进行了仿真验证.结果表明,通过编队星座星间高精度的距离测量和绝对定向观测,可以... 针对编队飞行星座,提出了一种全自主的高精度定轨与相对位置精确测定方法,对其主要关键技术之一的空间绝对定向的基本方案及其可行性和指标进行了研究,并进行了仿真验证.结果表明,通过编队星座星间高精度的距离测量和绝对定向观测,可以实现无需地面测控站和卫星导航系统支持下的编队星座全自主导航方案;在一定测距和测向误差条件下,绝对定轨精度可以优于20m,相对位置确定精度可优于10 cm.相对误差与采样间隔有较明显关系,未来可考虑采样间隔控制在10 s以内即可;绝对位置误差大小与采样间隔无明显关系,其中的主要误差是星座的整体平移误差.仿真结果验证了所提方案的正确性. 展开更多
关键词 编队星座 自主定轨 空间绝对 相对位置测
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星载GPS自主定轨的长期稳定性 被引量:3
20
作者 熊永清 贾沛璋 《天文学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期467-474,共8页
通过模拟长达100天的星载GPS伪距观测资料,进行卡尔曼滤波定轨仿真计算.重点研究:1)采用简化的动力学模型与简化状态转移矩阵,是否保证滤波的长期稳定性;2)模型误差矩阵Q的选取对滤波定轨精度的影响;3)与事后最小二乘批处理相比较,... 通过模拟长达100天的星载GPS伪距观测资料,进行卡尔曼滤波定轨仿真计算.重点研究:1)采用简化的动力学模型与简化状态转移矩阵,是否保证滤波的长期稳定性;2)模型误差矩阵Q的选取对滤波定轨精度的影响;3)与事后最小二乘批处理相比较,在简化模型下自主定轨的精度.同时给出了相应的结论. 展开更多
关键词 天体测量 自主定轨 卡尔曼滤波 星载GPS
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