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轨道坐标系到地心固定坐标系的直接转换方法
被引量:
7
1
作者
窦长勇
岳昔娟
《航天返回与遥感》
北大核心
2016年第5期86-94,共9页
坐标系转换是实现应用导航数据进行卫星遥感影像高精度定位的关键技术。文章利用航天器定义在地心固定坐标系下位置和速度信息,应用四元数(Quaternion)方法,实现从航天器轨道坐标系到地心固定坐标系的直接转换。在常规遥感影像直接定位...
坐标系转换是实现应用导航数据进行卫星遥感影像高精度定位的关键技术。文章利用航天器定义在地心固定坐标系下位置和速度信息,应用四元数(Quaternion)方法,实现从航天器轨道坐标系到地心固定坐标系的直接转换。在常规遥感影像直接定位算法中这样的转换分为两次坐标系旋转,先从轨道到地心惯性,然后从地心惯性到地心固定坐标系。文中提出的方法将这两次坐标系转换缩减为一个,并且避免了应用地球的章动、极移和岁差等信息。通过跟传统坐标系转换方法转换结果以及商业软件STK(Satellite Tool Kit)定位结果的比较,证明了该方法的正确性和实用性,适合于低轨对地观测平台的遥感影像定位,因为低轨平台提供了定义在地心固定坐标系下的位置和速度信息。
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关键词
坐标
系转换
四元数
轨道坐标
系
地心固定
坐标
系
空间向量旋转
遥感应用
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职称材料
轨道坐标系到星固坐标系的四元数转换方法
被引量:
2
2
作者
李萌萌
王潜心
+1 位作者
李怀展
饶鹏文
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2021年第3期59-65,共7页
绘制星体表面资源分布图,需要将深空探测器直接获取的遥感影像从轨道坐标系转换到星固坐标系。为解决通过矢量的几何关系进行转换的两步转换法和一步转换法精度受探测器轨道数据精度影响较大的问题,提出基于四元数的三维坐标转换解析法...
绘制星体表面资源分布图,需要将深空探测器直接获取的遥感影像从轨道坐标系转换到星固坐标系。为解决通过矢量的几何关系进行转换的两步转换法和一步转换法精度受探测器轨道数据精度影响较大的问题,提出基于四元数的三维坐标转换解析法,利用航天任务模拟工具(STK)软件仿真月面反射器和月球探测器的数据完成坐标转换,比较了两步转换法、一步转换法、四元数解析法的精度和适用范围。结果显示:对于星固坐标系和星体天球坐标系下探测器轨道数据精度较高的情况,一步转换法优于两步转换法和四元数解析法;对于星固坐标系下探测器轨道数据精度不高的情况,四元数解析法优于一步转换法和两步转换法;对于无法获取星固坐标系下探测器轨道数据的情况,只能采用两步转换法。
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关键词
深空探测
坐标
转换
探测器
轨道坐标
系
星固
坐标
系
四元数
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职称材料
GPS卫星广播星历轨道误差的探讨
被引量:
11
3
作者
余鹏
孙学金
赵世军
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2004年第4期6-8,16,共4页
对GPS卫星播发的广播星历进行分析 ,利用获得的开普勒轨道参数和轨道摄动修正量计算卫星轨道坐标 ,并与精密星历的轨道坐标进行比较 ,探讨广播星历的轨道精度。
关键词
GPS
误差
开普勒
轨道
参数
轨道
摄动修正量
卫星
轨道坐标
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职称材料
正交多项式在GPS数据处理中的应用
4
作者
陈春明
《大地测量与地球动力学》
CSCD
2003年第3期74-76,共3页
讨论几种不同的正交多项式在GPS数据处理中的应用。在GPS数据处理中 ,对相位观测值周跳的解算及卫星轨道坐标的拟合推算 ,切比雪夫多项式是比较好的算法之一。提出了另 3种可以用于解算周跳及卫星轨道坐标拟合的正交多项式 ,并利用实测...
讨论几种不同的正交多项式在GPS数据处理中的应用。在GPS数据处理中 ,对相位观测值周跳的解算及卫星轨道坐标的拟合推算 ,切比雪夫多项式是比较好的算法之一。提出了另 3种可以用于解算周跳及卫星轨道坐标拟合的正交多项式 ,并利用实测数据进行了解算 ,取得与切比雪夫多项式相同的结果。
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关键词
GPS
数据处理
正交多项式
切比雪夫多项式
周跳
轨道坐标
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职称材料
提高零控脱靶量预测精度的一种方法
5
作者
姬晓琴
崔鑫水
《空间控制技术与应用》
2012年第2期24-29,共6页
对于大气层外拦截问题中以零控脱靶量(ZEM—zero effort miss)作为指标的预测制导方法,其ZEM的预测精度直接影响到最终的拦截任务.在线性化平方反比引力模型下,给出了基于目标轨道坐标系的ZEM预测算法,导出ZEM发生条件,并提出一种提高ZE...
对于大气层外拦截问题中以零控脱靶量(ZEM—zero effort miss)作为指标的预测制导方法,其ZEM的预测精度直接影响到最终的拦截任务.在线性化平方反比引力模型下,给出了基于目标轨道坐标系的ZEM预测算法,导出ZEM发生条件,并提出一种提高ZEM预测精度的方法,即通过初值轨道角速率的选取可明显改善算法的预测精度.同时将该算法与地心赤道惯性坐标系下的ZEM预测算法进行了比较研究,数学仿真结果表明该预测算法精度较高,具有一定的工程应用价值.
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关键词
大气层外拦截
零控脱靶量
ZEM预测算法
相对运动
目标
轨道坐标
系
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职称材料
两种北斗卫星精密星历外推方法的精度分析
被引量:
1
6
作者
申少飞
雷伟伟
+1 位作者
李振南
马晨阳
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2023年第9期12-17,69,共7页
国际全球卫星导航系统服务(IGS)中心只提供当天00:00:00—23:45:00的精密星历数据,若要获取当天完整的星历数据,往往采用坐标外推的方法得到23:45:00—24:00:00时段的星历数据。本文采用三角函数插值法和广义延拓逼近法对一段时间不同...
国际全球卫星导航系统服务(IGS)中心只提供当天00:00:00—23:45:00的精密星历数据,若要获取当天完整的星历数据,往往采用坐标外推的方法得到23:45:00—24:00:00时段的星历数据。本文采用三角函数插值法和广义延拓逼近法对一段时间不同类型和不同时间间隔的北斗卫星精密星历轨道坐标进行外推。结果表明,GEO卫星精密星历轨道坐标外推精度优于IGSO卫星和MEO卫星;两种外推方法对于5 min时间间隔精密星历外推精度明显高于15 min时间间隔精密星历,且三角函数插值法外推精度优于广义延拓逼近法1~2个数量级。因此,在对北斗卫星精密星历进行轨道坐标外推时,可以优先采用精度更高的三角函数插值法和使用5 min时间间隔的星历数据进行外推计算。
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关键词
北斗卫星精密星历
轨道坐标
外推
三角函数插值
广义延拓逼近法
最优精度分析
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职称材料
地球引力场中高阶带谐函数对人造卫星运动的影响
7
作者
郑学塘
《北京师范大学学报(自然科学版)》
CAS
1980年第2期73-82,共10页
一、引言在以地球质量中心为坐标原点,瞬时赤道平面为基本平面、某春分点为起算点的轨道坐标系中,如果采用理论单位制(在卫星运动中,分别以地球赤道平均半径、地球质量和806.813秒为长度,质量和时间单位)。
关键词
轨道坐标
系
瞬时赤道
卫星
轨道
根数
地球引力场
地球赤道
地球质量
长周期摄动
带谐系数
起算点
位函数
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职称材料
面向星上的云层探测与规避算法
8
作者
王得成
陈向宁
+1 位作者
李志亮
吴止锾
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期515-522,共8页
为避免在遥感卫星成像过程中,因云层遮挡影响光学卫星得到有效的地面目标信息,提出面向星上的云层探测和规避算法。首先利用自适应阈值分割目标和背景,并对分割后的二值图像进行标记,然后提出形状复杂度的概念并计算各连通域的形状复杂...
为避免在遥感卫星成像过程中,因云层遮挡影响光学卫星得到有效的地面目标信息,提出面向星上的云层探测和规避算法。首先利用自适应阈值分割目标和背景,并对分割后的二值图像进行标记,然后提出形状复杂度的概念并计算各连通域的形状复杂度,设定阈值后提取云层区域。建立了卫星轨道空间坐标系和规避云层的模型,推导了敏捷卫星姿态角调整公式,设计了卫星组网通过星间通讯在可见窗口观测目标的方案。通过实验与仿真得出该算法检测云层时间在168~281ms范围内,正确率为89%,卫星数据利用率在两组轨道参数下分别提高18.15%和22.21%。基本能够将准确度和实时性指标有效结合,并缓解了遥感图像海量数据对传输通道的压力。
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关键词
图像处理
云层探测
云层规避
卫星
轨道坐标
空间计算
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职称材料
题名
轨道坐标系到地心固定坐标系的直接转换方法
被引量:
7
1
作者
窦长勇
岳昔娟
机构
中国科学院电子学研究所
中国科学院大学
中国科学院遥感与数字地球研究所
出处
《航天返回与遥感》
北大核心
2016年第5期86-94,共9页
基金
国家自然科学基金(41201481)
文摘
坐标系转换是实现应用导航数据进行卫星遥感影像高精度定位的关键技术。文章利用航天器定义在地心固定坐标系下位置和速度信息,应用四元数(Quaternion)方法,实现从航天器轨道坐标系到地心固定坐标系的直接转换。在常规遥感影像直接定位算法中这样的转换分为两次坐标系旋转,先从轨道到地心惯性,然后从地心惯性到地心固定坐标系。文中提出的方法将这两次坐标系转换缩减为一个,并且避免了应用地球的章动、极移和岁差等信息。通过跟传统坐标系转换方法转换结果以及商业软件STK(Satellite Tool Kit)定位结果的比较,证明了该方法的正确性和实用性,适合于低轨对地观测平台的遥感影像定位,因为低轨平台提供了定义在地心固定坐标系下的位置和速度信息。
关键词
坐标
系转换
四元数
轨道坐标
系
地心固定
坐标
系
空间向量旋转
遥感应用
Keywords
coordinate system transformation
quatemion
spacecraft orbital reference frame
Earth-centered and Earth-fixed reference frame
rotation of space vector
remote sensing applications
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
轨道坐标系到星固坐标系的四元数转换方法
被引量:
2
2
作者
李萌萌
王潜心
李怀展
饶鹏文
机构
中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室
中国矿业大学太空采矿国际研究中心
出处
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2021年第3期59-65,共7页
基金
国家自然科学基金面上项目(41874039)
江苏省自然科学基金资助项目(BK20191342)
+1 种基金
中国矿业大学“双一流”建设自主创新专项项目(2018ZZCX08)
中国矿业大学军民融合重大项目培育项目(2019ZDPY-RH03)。
文摘
绘制星体表面资源分布图,需要将深空探测器直接获取的遥感影像从轨道坐标系转换到星固坐标系。为解决通过矢量的几何关系进行转换的两步转换法和一步转换法精度受探测器轨道数据精度影响较大的问题,提出基于四元数的三维坐标转换解析法,利用航天任务模拟工具(STK)软件仿真月面反射器和月球探测器的数据完成坐标转换,比较了两步转换法、一步转换法、四元数解析法的精度和适用范围。结果显示:对于星固坐标系和星体天球坐标系下探测器轨道数据精度较高的情况,一步转换法优于两步转换法和四元数解析法;对于星固坐标系下探测器轨道数据精度不高的情况,四元数解析法优于一步转换法和两步转换法;对于无法获取星固坐标系下探测器轨道数据的情况,只能采用两步转换法。
关键词
深空探测
坐标
转换
探测器
轨道坐标
系
星固
坐标
系
四元数
Keywords
deep space exploration
coordinate transformation
detector orbit coordinate system
astral fixed coordinate system
quaternion
分类号
P222 [天文地球—大地测量学与测量工程]
V443.5 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
GPS卫星广播星历轨道误差的探讨
被引量:
11
3
作者
余鹏
孙学金
赵世军
机构
解放军理工大学气象学院
出处
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2004年第4期6-8,16,共4页
文摘
对GPS卫星播发的广播星历进行分析 ,利用获得的开普勒轨道参数和轨道摄动修正量计算卫星轨道坐标 ,并与精密星历的轨道坐标进行比较 ,探讨广播星历的轨道精度。
关键词
GPS
误差
开普勒
轨道
参数
轨道
摄动修正量
卫星
轨道坐标
分类号
P228.4 [天文地球—大地测量学与测量工程]
P207.1 [天文地球—测绘科学与技术]
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职称材料
题名
正交多项式在GPS数据处理中的应用
4
作者
陈春明
机构
武汉大学中国南极测绘研究中心
出处
《大地测量与地球动力学》
CSCD
2003年第3期74-76,共3页
基金
国家重大科学工程"中国地壳运动观测网络"项目
国家测绘局"十五"项目 ("南极地理信息获取及其环境动态过程研究")(14 69990 3 2 42 3 6-0 4-0 6)
文摘
讨论几种不同的正交多项式在GPS数据处理中的应用。在GPS数据处理中 ,对相位观测值周跳的解算及卫星轨道坐标的拟合推算 ,切比雪夫多项式是比较好的算法之一。提出了另 3种可以用于解算周跳及卫星轨道坐标拟合的正交多项式 ,并利用实测数据进行了解算 ,取得与切比雪夫多项式相同的结果。
关键词
GPS
数据处理
正交多项式
切比雪夫多项式
周跳
轨道坐标
Keywords
data processing,GPS,orthogonal polynomial, cycle slip, orbital coordinate
分类号
P228.4 [天文地球—大地测量学与测量工程]
O174.14 [理学—基础数学]
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职称材料
题名
提高零控脱靶量预测精度的一种方法
5
作者
姬晓琴
崔鑫水
机构
宇航智能控制技术国家级重点实验室
出处
《空间控制技术与应用》
2012年第2期24-29,共6页
文摘
对于大气层外拦截问题中以零控脱靶量(ZEM—zero effort miss)作为指标的预测制导方法,其ZEM的预测精度直接影响到最终的拦截任务.在线性化平方反比引力模型下,给出了基于目标轨道坐标系的ZEM预测算法,导出ZEM发生条件,并提出一种提高ZEM预测精度的方法,即通过初值轨道角速率的选取可明显改善算法的预测精度.同时将该算法与地心赤道惯性坐标系下的ZEM预测算法进行了比较研究,数学仿真结果表明该预测算法精度较高,具有一定的工程应用价值.
关键词
大气层外拦截
零控脱靶量
ZEM预测算法
相对运动
目标
轨道坐标
系
Keywords
exo-atmospheric interception
zero effort miss
ZEM forecasting
relative motion
target- centered orbit frame
分类号
V448.23 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
两种北斗卫星精密星历外推方法的精度分析
被引量:
1
6
作者
申少飞
雷伟伟
李振南
马晨阳
机构
河南理工大学测绘与国土信息工程学院
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
出处
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2023年第9期12-17,69,共7页
基金
国家自然科学基金(41474021)。
文摘
国际全球卫星导航系统服务(IGS)中心只提供当天00:00:00—23:45:00的精密星历数据,若要获取当天完整的星历数据,往往采用坐标外推的方法得到23:45:00—24:00:00时段的星历数据。本文采用三角函数插值法和广义延拓逼近法对一段时间不同类型和不同时间间隔的北斗卫星精密星历轨道坐标进行外推。结果表明,GEO卫星精密星历轨道坐标外推精度优于IGSO卫星和MEO卫星;两种外推方法对于5 min时间间隔精密星历外推精度明显高于15 min时间间隔精密星历,且三角函数插值法外推精度优于广义延拓逼近法1~2个数量级。因此,在对北斗卫星精密星历进行轨道坐标外推时,可以优先采用精度更高的三角函数插值法和使用5 min时间间隔的星历数据进行外推计算。
关键词
北斗卫星精密星历
轨道坐标
外推
三角函数插值
广义延拓逼近法
最优精度分析
Keywords
BeiDou satellite precision ephemeris
orbital coordinate extrapolation
trigonometric interpolation
generalized extended approximation method
optimal accuracy analysis
分类号
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
地球引力场中高阶带谐函数对人造卫星运动的影响
7
作者
郑学塘
机构
北京师范大学天文系
出处
《北京师范大学学报(自然科学版)》
CAS
1980年第2期73-82,共10页
文摘
一、引言在以地球质量中心为坐标原点,瞬时赤道平面为基本平面、某春分点为起算点的轨道坐标系中,如果采用理论单位制(在卫星运动中,分别以地球赤道平均半径、地球质量和806.813秒为长度,质量和时间单位)。
关键词
轨道坐标
系
瞬时赤道
卫星
轨道
根数
地球引力场
地球赤道
地球质量
长周期摄动
带谐系数
起算点
位函数
分类号
V41 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
面向星上的云层探测与规避算法
8
作者
王得成
陈向宁
李志亮
吴止锾
机构
航天工程大学研究生院
航天工程大学航天信息学院
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期515-522,共8页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)(2015AA7031093C)资助课题
文摘
为避免在遥感卫星成像过程中,因云层遮挡影响光学卫星得到有效的地面目标信息,提出面向星上的云层探测和规避算法。首先利用自适应阈值分割目标和背景,并对分割后的二值图像进行标记,然后提出形状复杂度的概念并计算各连通域的形状复杂度,设定阈值后提取云层区域。建立了卫星轨道空间坐标系和规避云层的模型,推导了敏捷卫星姿态角调整公式,设计了卫星组网通过星间通讯在可见窗口观测目标的方案。通过实验与仿真得出该算法检测云层时间在168~281ms范围内,正确率为89%,卫星数据利用率在两组轨道参数下分别提高18.15%和22.21%。基本能够将准确度和实时性指标有效结合,并缓解了遥感图像海量数据对传输通道的压力。
关键词
图像处理
云层探测
云层规避
卫星
轨道坐标
空间计算
Keywords
image processing
cloud detection
cloud avoidance
satellite orbit coordinates
space computing
分类号
TP751.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
轨道坐标系到地心固定坐标系的直接转换方法
窦长勇
岳昔娟
《航天返回与遥感》
北大核心
2016
7
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职称材料
2
轨道坐标系到星固坐标系的四元数转换方法
李萌萌
王潜心
李怀展
饶鹏文
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2021
2
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职称材料
3
GPS卫星广播星历轨道误差的探讨
余鹏
孙学金
赵世军
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2004
11
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职称材料
4
正交多项式在GPS数据处理中的应用
陈春明
《大地测量与地球动力学》
CSCD
2003
0
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职称材料
5
提高零控脱靶量预测精度的一种方法
姬晓琴
崔鑫水
《空间控制技术与应用》
2012
0
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职称材料
6
两种北斗卫星精密星历外推方法的精度分析
申少飞
雷伟伟
李振南
马晨阳
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
7
地球引力场中高阶带谐函数对人造卫星运动的影响
郑学塘
《北京师范大学学报(自然科学版)》
CAS
1980
0
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职称材料
8
面向星上的云层探测与规避算法
王得成
陈向宁
李志亮
吴止锾
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2019
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职称材料
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