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题名K频段测距系统星间高精度指向控制算法
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作者
辛宁
邱乐德
周钠
张立华
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机构
中国空间技术研究院通信卫星事业部
航天东方红卫星有限公司
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出处
《航天器工程》
北大核心
2016年第2期32-38,共7页
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基金
国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA01A504)
国家自然科学基金(91438205)
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文摘
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。
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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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Keywords
SST-LL gravity measurement satellite
ultra quiet satellite platform
k band ranging system
inter-satellite pointing control
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分类号
V448.2
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名USO-KBR测距系统建模与仿真
被引量：3
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作者
辛宁
邱乐德
张立华
丁延卫
覃政
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机构
航天东方红卫星有限公司
中国空间技术研究院
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出处
《航天器工程》
2012年第5期91-96,共6页
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基金
国家重大科技专项工程
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文摘
K频段微波测距(KBR)系统是低-低卫星跟踪卫星(SST-LL)重力测量卫星的关键载荷之一,其性能直接影响地球重力场空间变化率的测定结果,而KBR系统中超稳振荡器(USO)的稳定度对KBR系统整体测距精度有着重要影响。文章根据双向测量载波相位对比原理和USO幂率谱模型,对KBR系统进行了建模。首先,描述了测距系统的基本原理、系统功能组成及适用于KBR系统的数学模型;然后,利用Matlab软件对"重力恢复和气候实验"(GRACE)卫星的KBR系统进行了仿真。仿真结果表明,采用该模型和方法后获得的双向测距中误差(RMSE)为9.81μm,与公布的GRACE卫星KBR系统10μm的中误差相符。文章为KBR系统的工程设计提供了仿真分析工具,可为工程应用提供设计参考。
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关键词
重力测量卫星
低-低卫星跟踪卫星
k频段微波测距系统
超稳振荡器
仿真
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Keywords
gravity measurement satellite
low-low satellite-satellite tracing
kBR system
USO
simulation
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分类号
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
V474.2
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名重力测量卫星KBR系统相位中心在轨标定算法
- 3
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作者
辛宁
邱乐德
张立华
丁延卫
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机构
航天东方红卫星有限公司
中国空间技术研究院
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出处
《航天器工程》
2014年第2期24-30,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(41274041)
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文摘
针对低低跟踪(SST-LL)重力测量卫星K频段测距(KBR)系统相位中心在轨标定问题,提出了一种应用预测卡尔曼滤波算法的KBR系统在轨标定算法。首先,以磁力矩器和姿态控制喷气发动机为执行部件,对一颗卫星施加一定的组合力矩,使其绕另一颗卫星进行周期性姿态机动;然后,将星敏感器数据代入预测卡尔曼滤波算法中估计出卫星姿态;最后,根据KBR系统观测值与卫星姿态角之间的关系,利用扩展卡尔曼滤波算法估计出KBR系统相位中心的位置。数值仿真结果表明:KBR系统相位中心可以被实时估计,当存在较大的卫星姿态动力学模型误差时,KBR系统相位中心的标定误差仍在0.3mrad以内,证明此算法估计精度较高且鲁棒性强。
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关键词
低低跟踪重力测量卫星
k频段测距系统
相位中心
在轨标定
预测卡尔曼滤波算法
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Keywords
SST-LL gravity measurement satellite~ k-band ranging system~ phase center^in orbit calibration~ predictive kalman filter algorithm
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分类号
V448.2
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名一种重力测量卫星静电加速度计在轨标定算法
被引量：3
- 4
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作者
辛宁
邱乐德
张立华
刘乃金
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机构
中国空间技术研究院通信卫星事业部
航天东方红卫星有限公司
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出处
《航天器工程》
北大核心
2016年第1期25-30,共6页
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基金
国家自然科学基金(91438205)资助项目
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文摘
静电加速度计是低低跟踪(SST-LL)重力测量卫星的关键载荷之一,其性能直接影响地球重力场空间变化率的测定结果。为了确保静电加速度计长期在轨工作,结合扩展卡尔曼滤波估计算法,提出了一种应用动力学方法确定静电加速度计校准参数的算法。首先建立静电加速度计及K频段测距(KBR)系统的量测模型;然后将高精度地球重力场模型和静电加速度计观测数据代入扩展卡尔曼滤波算法的状态方程中,将KBR系统观测数据代入观测方程中,建立静电加速度计在轨标定模型。数学仿真结果表明:静电加速度计的标度因子和零偏估计误差均在0.2%以内,实现了卫星静电加速度计较为精确的标定。
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关键词
重力测量卫星
静电加速度计
k频段测距系统
在轨标定
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Keywords
gravity measurement satellite
electrostatic accelerometer
k band ranging system
on- orbit calibration
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分类号
V447
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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