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题名基于无线电测量的航天器运动监测方法及验证
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作者
陈略
路伟涛
汪筱阳
张雨佳
满海钧
韩松涛
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机构
北京航天飞行控制中心
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出处
《中国空间科学技术(中英文)》
2025年第4期176-182,共7页
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基金
航天飞行动力学技术国家级重点实验室基金(KGJ6142210220106)
国家自然科学基金(12373082)。
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文摘
针对地球高轨及地月空间航天器在轨机动过程中通常下发无线电信号的特点,采用无线电信号被动接收与处理技术,实现对在轨航天器灵敏与快速运动监测。分析了在轨航天器运动监测常用技术手段,提出了基于无线电测量的航天器目标运动被动监测策略方法。首先,基于目标航天器常发下行遥测、数传、载波信号等工况特点,利用无线电接收天线对目标进行跟踪;其次,利用采集与记录设备对目标下行接收信号进行采集与记录;然后,重点阐述通过软件无线电方式对目标下行信号进行处理与分析,精确提取与目标运动关联的信号频率、幅度、相位等变化敏感特征。提出基于开环测量多普勒频率数据的轨控量估计算法,反算评估目标运动状态;最后,对目标运动监测效果进行评估。基于实测试验,实现了地球高轨航天器轨道机动、姿态调整运动过程的准确灵敏监测,精确监测出其轨控起止时间,并估算了其测站视线方向上的轨控量为4.1m/s,推断了该地球高轨航天器采用了小推力连续变轨模式实施轨道机动;实现了月球航天器轨道机动过程信号监测,分别提取出了其频率、幅度、相位特征,并估算了其测站视线方向上的轨控量为0.91m/s。基于无线电测量的航天器运动监测方法,有效弥补了传统雷达、光学测量在航天器运动监测方面的局限性,并与其形成互补。该方法适用于多种新的应用场景,为未来地球高轨与地月空间航天器监测提供了可行的技术方案。
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关键词
航天器
运动监测
轨道姿态变化
无线电测量
开环测量
信号处理
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Keywords
spacecraft
motion monitoring
orbit attitude change
radio measurement
open-loop measurement
signal processing
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分类号
TN98
[电子电信]
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