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低轨大规模星座的航天测控随遇接入技术
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作者 董光亮 郝万宏 +2 位作者 张国亭 汤达 郭洁 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第7期2172-2182,共11页
大规模低轨小卫星星座近年来在卫星通信、遥感观测等领域已成为各国商业公司发展的重点,我国也正在发展各类低轨卫星星座,在轨卫星数量急剧上升,航天测控运控系统作为卫星在轨平稳运行的管理操作者,针对大规模低轨卫星的高效测控正面临... 大规模低轨小卫星星座近年来在卫星通信、遥感观测等领域已成为各国商业公司发展的重点,我国也正在发展各类低轨卫星星座,在轨卫星数量急剧上升,航天测控运控系统作为卫星在轨平稳运行的管理操作者,针对大规模低轨卫星的高效测控正面临着重大挑战。借鉴移动通信领域的技术思想,该文设计提出了一种全新的面向低轨大规模星座的航天测控随遇接入技术。该技术利用全空域天线设备,构建形成低功耗的全时全景波束,通过专用接入信道,可形成地面站对大批量过境低轨卫星的“基站式”自动随遇接入,基于随遇接入技术构建的航天测控网将能够为各类低轨卫星测控、运控用户提供分布式端到端的高效服务能力。该文全面介绍了航天测控随遇接入系统的工作原理、体系架构、技术体制设计与关键技术,建立了随遇接入系统的用户容量模型。通过系统分析设计,可实现20000颗以上卫星在轨接入和测运控管理的服务能力,将有力支撑我各类低轨星座的建设与在轨高效应用。 展开更多
关键词 低轨卫星 航天测控 随遇接入
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基于天基测控的同步轨道卫星联合定轨方法研究 被引量:8
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作者 潘晓刚 周海银 王炯琦 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1854-1860,共7页
以美国现行的天基光学传感器SBV为例,分析了天基测控环境下光学传感器对同步轨道目标的覆盖特性,并构建了天基测控的观测模型。针对天基卫星星历误差对同步轨道目标定轨精度的影响,提出了抑制天基卫星星历误差的天地基联合定轨方法,将... 以美国现行的天基光学传感器SBV为例,分析了天基测控环境下光学传感器对同步轨道目标的覆盖特性,并构建了天基测控的观测模型。针对天基卫星星历误差对同步轨道目标定轨精度的影响,提出了抑制天基卫星星历误差的天地基联合定轨方法,将天基卫星和同步轨道卫星都作为待估计状态量,同时解算天基卫星和同步卫星轨道。仿真实验表明,天地基联合定轨方法能有效抑制天基星历误差的影响,能同时提高天基卫星和同步卫星的定轨精度。 展开更多
关键词 天基测控 轨道确定 误差传播 天地基联合定轨
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基于混合蚁群优化的天地一体化调度方法 被引量:8
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作者 张天骄 李济生 +2 位作者 李晶 杨宜康 杜卫兵 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期1555-1562,共8页
天地测控资源一体化调度问题是一个典型的大规模组合优化问题,优化过程极其复杂,采用单一优化机制的传统蚁群算法求解这类问题时,存在求解效率低且求解性能差的缺陷。鉴于此,提出了采用两种不同融合策略的新型遗传-蚁群优化方法(genetic... 天地测控资源一体化调度问题是一个典型的大规模组合优化问题,优化过程极其复杂,采用单一优化机制的传统蚁群算法求解这类问题时,存在求解效率低且求解性能差的缺陷。鉴于此,提出了采用两种不同融合策略的新型遗传-蚁群优化方法(genetic-ant colony optimization hybrid algorithm,GA-ACO)求解问题。该方法利用遗传算法的快速搜索、群体性能等优势生成初始蚁群信息素分布,提高了蚁群算法由于运行初期信息素更新较慢导致的较低求解效率和后期早熟引起的较差求解质量。仿真结果表明,相比于基本蚁群算法和遗传算法,混合蚁群算法的寻优性能更好,求解效率更高,更适合解决天地测控资源一体化调度问题。 展开更多
关键词 遥测、跟踪和指挥 天地一体化调度 蚁群优化 遗传算法 混合智能算法
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航天测控网调度的混合构造启发式算法 被引量:8
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作者 刘建平 李晶 张天骄 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1569-1574,共6页
针对航天测控网调度问题,提出一种基于混合启发式的解构造算法。与其他构造启发式算法不同的是,本启发式算法充分利用了我国航天测控网调度需求的特点,包括优先级、任务之间时间间隔要求和一个需求包括多个相同任务要求等,综合考虑了任... 针对航天测控网调度问题,提出一种基于混合启发式的解构造算法。与其他构造启发式算法不同的是,本启发式算法充分利用了我国航天测控网调度需求的特点,包括优先级、任务之间时间间隔要求和一个需求包括多个相同任务要求等,综合考虑了任务局部和需求全局,融合最大可用窗口价值规则和最早可用窗口集规则。其优势在于通过动态选择构造启发式规则来提高求解质量。最后,通过仿真实验分析比较,该算法可以在不明显增加计算时间的基础上得到更高的初始解质量。 展开更多
关键词 构造启发式 航天测控网调度问题 测控需求 约束优化问题 时间间隔
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探月卫星同波束干涉测量技术应用研究 被引量:2
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作者 韩松涛 陈明 +1 位作者 李翠兰 路伟涛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1960-1965,共6页
探月工程嫦娥4号中继星任务同时搭载月球轨道微卫星,受地面测控资源分配限制,微卫星的轨道测量由地基S/X频段统一测控(TT&C)系统天线(USB)保障。该文通过分析地月转移轨道段中继星、微卫星相对于跟踪测站的几何构型,依托深空干涉测... 探月工程嫦娥4号中继星任务同时搭载月球轨道微卫星,受地面测控资源分配限制,微卫星的轨道测量由地基S/X频段统一测控(TT&C)系统天线(USB)保障。该文通过分析地月转移轨道段中继星、微卫星相对于跟踪测站的几何构型,依托深空干涉测量系统设计实现对微卫星、中继星的同波束干涉测量(SBI)跟踪;发挥中继星测控资源丰富、轨道精度高的优势,获取了微卫星优于1 ns的测角观测量;并应用于微卫星短弧定轨,统计分析表明定轨精度由2 km提升至优于1 km、预报精度由6 km提升至2 km,为微卫星轨道机动后的快速高精度轨道确定与预报提供了有力支撑。 展开更多
关键词 同波束干涉测量 短弧定轨 深空测控干涉测量系统 嫦娥4号
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基于数据深度加权的卫星轨道确定技术 被引量:1
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作者 潘晓刚 胡永刚 +1 位作者 李强 周海银 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期529-536,共8页
将统计数据深度理论应用到抗差估计中,用数据深度作为衡量残差在整个样本集中地位的统计量。提出了基于数据深度加权的抗差估计算法。考虑到天基观测结构的复杂性,设计了天基测控的误差传播因子,并构造了模型结构权对定轨模型结构进行... 将统计数据深度理论应用到抗差估计中,用数据深度作为衡量残差在整个样本集中地位的统计量。提出了基于数据深度加权的抗差估计算法。考虑到天基观测结构的复杂性,设计了天基测控的误差传播因子,并构造了模型结构权对定轨模型结构进行加权。在此基础上构造了基于数据深度加权和模型结构加权的M估计算法,证明了该算法的高崩溃点特性。设计了天基测控模式下的轨道确定仿真试验,试验结果表明该估计方法能有效抑制观测粗差和模型结构误差的影响,并且能显著提高定轨算法的鲁棒性。 展开更多
关键词 天基测控 M估计 数据深度 误差传播因子
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基于压缩估计的单星观测定轨方法
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作者 潘晓刚 刘靖 +1 位作者 王炯琦 周海银 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期31-36,共6页
分析了单星观测模式下的天基测控系统的可行性,并针对该观测模式下轨道确定中法矩阵的特点,提出了一种基于压缩估计的定轨方法,对法矩阵进行压缩变换,避免了法矩阵奇异造成的误差传递。证明了当满足一定条件时,该压缩方法的估计精度要... 分析了单星观测模式下的天基测控系统的可行性,并针对该观测模式下轨道确定中法矩阵的特点,提出了一种基于压缩估计的定轨方法,对法矩阵进行压缩变换,避免了法矩阵奇异造成的误差传递。证明了当满足一定条件时,该压缩方法的估计精度要高于传统的定轨方法。结合单星观测的特殊性,提出了误差传递因子,设计了单星观测下的压缩估计定轨算法。最后以单星模式下的天基测控系统作为仿真背景进行了仿真试验。结果表明,该压缩估计可有效提高单星观测模式下轨道确定的精度。 展开更多
关键词 天基测控 压缩估计 状态转移 误差传递
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航天测控系统任务可靠性分析的EOOPN模型 被引量:2
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作者 杨晓松 武小悦 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期37-43,共7页
提出了一种可用于航天测控系统任务可靠性分析的扩展面向对象Petri网(Extend ObjectOriented Petri Nets,EOOPN)模型,旨在对给定的航天测控方案进行可靠性评估分析。针对问题特点明确了OOPN扩展思路,给出了EOOPN模型的形式化定义、运行... 提出了一种可用于航天测控系统任务可靠性分析的扩展面向对象Petri网(Extend ObjectOriented Petri Nets,EOOPN)模型,旨在对给定的航天测控方案进行可靠性评估分析。针对问题特点明确了OOPN扩展思路,给出了EOOPN模型的形式化定义、运行规则和建模步骤,模型通过引入公共库所、激发弧、消息变迁和消息处理函数等概念,体现了面向对象的思想,具有很好的层次性和模块性。所建立的EOOPN模型能够完整地描述航天测控系统的组成和任务特点。通过对算例模型仿真运行,表明实验结果具有良好收敛性,与Markov解析值对比误差在1%以内,从而验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 任务可靠性 面向对象 PETRI网 航天测控系统
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运载火箭飞行测控中的链路可见性分析 被引量:11
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作者 宫长辉 张颖 +2 位作者 宋屹旻 任宁 宁高利 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2019年第4期124-126,共3页
由于运载火箭测控是航天飞行器测控通信的一个重要领域,而可见性分析是制订运载火箭测控方案的前提。基于地基和天基测控的特点,对运载火箭测控中的可见性进行研究。以典型弹道进行仿真计算和分析,对航天测控中的布站因素进行了论述,对... 由于运载火箭测控是航天飞行器测控通信的一个重要领域,而可见性分析是制订运载火箭测控方案的前提。基于地基和天基测控的特点,对运载火箭测控中的可见性进行研究。以典型弹道进行仿真计算和分析,对航天测控中的布站因素进行了论述,对航天测控方案的制定具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 天基测控 地基测控 可见性
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基于非抽取小波包变换的信号滤波算法 被引量:3
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作者 路伟涛 张书仙 +1 位作者 杨文革 洪家财 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期46-52,共7页
对航天测控信号进行滤波处理,有利于改善信号品质,提高系统的测量性能。针对航天测控信号中的差分单程测距(Differential One-way Ranging,DOR)信标信号等侧音信号,提出了基于非抽取小波包变换(Un-decimated Wavelet Packet Transform,U... 对航天测控信号进行滤波处理,有利于改善信号品质,提高系统的测量性能。针对航天测控信号中的差分单程测距(Differential One-way Ranging,DOR)信标信号等侧音信号,提出了基于非抽取小波包变换(Un-decimated Wavelet Packet Transform,UWPT)的滤波改进算法。该算法以功率平坦度为准则,判断某一节点是否需要继续分解。改进算法克服了以能量聚焦度为准则时算法误判停止分解或多重分解算法复杂、计算量大等的缺点,同时解决了阈值不易确定的问题。仿真结果表明改进算法在降低算法复杂度的同时,滤波性能相对有所提高。最后采用改进算法对仿真信号和在轨卫星数据进行处理,结果表明滤波后仿真信号差分相位估计精度提高约3倍、实测数据差分相位估计精度提高0.72倍。 展开更多
关键词 测控信号 非抽取小波包变换 功率平坦度 信噪比改善 互相关系数 差分相位 航天测控
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