基于双星定位系统的两类联合定轨模型及其等价性分析

对于基于双星定位系统的近地卫星精密定轨而言,定位星的轨道误差成为制约近地卫星定轨精度的瓶颈,一般采取定位星与用户星联合定轨策略来改善用户星的定轨精度。为此讨论了仅仅利用星间相对测量信息的自主定轨的亏秩问题,然后从测量几何关系的距离和测距数据2个不同角度建立了基于双星定位系统的近地卫星联合定轨模型,并对两类模型的等价性进行了分析和证明。     

卫星网联合定轨的多结构非线性参数建模及精度仿真

基于双星定位系统的多近地卫星的联合定轨,实际上属于多结构多参数非线性回归模型及其参数估计方法研究的范畴.据此建立了基于双星定位系统的近地卫星网联合定轨的多结构非线性回归模型,通过引入加权因子讨论定轨模型的加权与参数估计问题,设计了卫星网联合定轨的多结构非线性回归模型的最优加权算法,并进行了两类仿真实验.仿真计算结果表明...     

基于样条模型的联合定轨精度分析及仿真

考虑到基于双星定位系统的近地卫星联合定轨待估参数的时间相关性,提出了1种基于样条参数模型与动力学模型相互融合的联合定轨节省参数建模新方法,并基于传统联合定轨算法进行了具体的改进算法设计。理论分析和仿真计算表明,与传统联合定轨方法相比,该方法减少了待估参数个数,提高了轨道表示精度,并且使估计结构更加稳定,估计精度也得到了一定程度的提高。     

星载GPS低轨卫星定轨算法仿真研究

在对Kalman滤波在星载GPS低轨卫星定轨的研究中,由于系统和观测方程均为非线性,在线性化过程中引入线性化误差造成滤波发散现象,以及由于截断误差使得定轨精度差的问题,因此将平方根UKF方法应用于天基GPS低轨卫星定轨中,为提高定轨精度、速度及定轨稳定性。利用UT变换良好的期望及方差传递特性,无须对系统方程及观测方程进行线性化,避免了传统的EKF算法由于线性化引入的误差,同时平方根滤波方法有效地克服了协方差阵非正定问题。仿真结果表明,在相同条件下比EKF有效地抑制了滤波发散,且提高了定轨精度。     

基于组合优化的Kriging参数估计算法

在使用常微分方程组描述的数学模型进行参数估计时,本文使用Kriging代理模型完成优化过程.该代理模型通过少量数据点的训练即可部分替代计算费时的原始目标函数优化过程,因此可以节省大量的计算时间.在Kriging代理模型精化过程中,查找新增点的优化算法对参数估计的结果有重要影响.本文针对非线性且具有sloppiness属...     

组合大视场星敏感器卫星自主定轨中太阳摄动

目前,国际上卫星自主轨道确定已受到了极大的关注,卫星定轨向高精度、高自主性方向发展.自主定轨方法多种多样,获取定轨信息的方法与自主定轨测量设备紧密联系在一起.就组合大视场星敏感器卫星自主定轨方法,建立了太阳引力摄动下的广义卡尔曼滤波模型,且进行了计算机仿真;通过对不同初始轨道高度情况的计算机仿真,给出了太阳引力对卫星轨道的影响;通过对东方红三号(DFH-3)卫星进行仿真和结果对比,说明了该自主定轨方法、所建滤波模型和算法的有效性.     

编队飞行卫星高精度自主相对定轨研究

设计了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C-W方程,采用了包含摄动影响的相对运动方程的解析表达式描述编队飞行。利用星间距离信息和方位信息作为观测量,设计扩展卡尔曼滤波器实现环绕卫星相对轨道的自主确定,仿真结果表明定轨精度比采用C-W方程提高一个数量级,验证了这种导航方案的有效性。     

UKF算法在星载GPS低轨卫星定轨中的应用

对于扩展卡尔曼滤波在非线性系统中由于线性化过程引入了线性化误差,从而导致滤波器性能下降甚至造成滤波发散的情况,利用Unscented卡尔曼滤波器对非线性系统进行直接滤波,该方法无需对非线性系统进行线性化,避免了线性化误差。并将该算法用于星载GPS低轨卫星定轨中,建立了仿真模型,在初始条件相同的情况下,与EKF算法仿真结果相比较,结果表明在一定观测噪声水平下,UKF定轨结果更准确,定轨精度更高。     

基于双星定位系统的两类联合

对于基于双星定位系统的近地卫星精密定轨而言,定位星的轨道误差成为制约近地卫星定轨精度的瓶颈,一般采取定位星与用户星联合定轨策略来改善用户星的定轨精度.为此讨论了仅仅利用星间相对测量信息的自主定轨的亏秩问题,然后从测量几何关系的距离和测距数据2个不同角度建立了基于双星定位系统的近地卫星联合定轨模型,并对两类模型的等价性进行了分析和证明.     

地球J_2摄动下卫星编队飞行自主相对定轨研究

卫星编队飞行自主相对定轨作为实现编队队形保持和控制的前提,是编队任务必须解决的关键技术之一.设计了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C-W方程,采用了包含摄动影响的相对运动方程的解析表达式描述编队飞行,使得模型的精度有了很大提高.利用星间距离信息和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,仿真结果表明使用本方案得到的定轨精度比采用C-W方程提高一个数量级,验证了这种导航方案的有效性,为实现编队飞行卫星高精度自主相对定轨提供了一个有效的方案.     

系统参数和状态联合估计

文［１］提出了多变量系统所有参数同时估计的联合辨识算法。本文将讨论系统参数和状态的联合估计算法。其特点是在估计系统参数的同时，可获得系统状态的估计，这为状态反馈设计控制器提供了极大方便。文中还给出了仿真例子。     

卫星轨道估计中广义卡尔曼滤波算法改进

随着广义卡尔曼滤波越来越广泛的应用,其算法研究越来越深入。文章给出了一种轨道确定方法的广义尔曼滤模型,对广义卡尔曼滤波过程中的状态预报给出了一种修改算法———迭代算法,对这种迭代算法和RKF7(Runge-Kutta-Fehlberg7阶)算法所相应的滤波过程进行了计算机仿真,说明了离散误差对估计轨道的影响,迭代算法可以消减离散误差。通过把两种算法结果进行比较,表明迭代算法简捷、运行较快、且能达到一定的精度。     

非线性动态系统模型结构确定和参数估计新算法

非线性动态系统模型一般可表示为NARMAX模型的形式.本文对此类模型给出了同时确定模型结构和参数的递推新算法.它基于"新息"理论和一些信息准则,借耽于矩阵运算的技巧,将新息计算、结构确定和参数估计巧妙地结合起来,因而计算量小,并能确保得到最优的系统描述.最后用仿真例子验证了新算法的有效性.     

含参非线性扰动系统的闭轨分叉分析

研究了一类含参非线性系统的闭轨分叉问题,找到并确定了系统在平衡点附近的极限环及其稳定性.基于后继函数法,引入曲线坐标变换找到系统的后继函数,进而判断该闭轨为二重极限环.得到该系统极限环随参数变化从无到有,再到分裂为多个极限环的闭轨分叉现象. 通过数值模拟,验证了系统随参数变化出现极限环的动力学特性.     

数据备份系统的关键参数估计

为避免数据备份系统建设的盲目性,要在建设前期,根据系统工作特点,对存储容量、备份窗口、读写能力等关键参数进行研究分析。从最简单、理想的系统构建出发建立数学模型,通过实例进行量化分析。考虑网络、操作系统、机械设备、不可预计因素等对备份过程的影响,在模型中加入修正参数,估算出和实际需求相吻合的参数值,服务于系统构建和策略优化。     

基于SC-FDE循环自相关的盲参数估计算法

分析单载波频域均衡(SC-FDE)信号循环自相关截面的性质,研究循环自相关与有用信号长度和循环前缀长度的关系,提出一种在没有先验信息的情况下,对其有用信号长度和循环前缀长度进行盲估计的算法。根据循环截面关于零点对称的性质以及循环前缀长度与截面谱线的关系限制谱峰搜索的区域,从而估计循环前缀长度和循环前缀符号个数。仿真结果表明,该算法可提高估计精度,在低信噪比时也能有较好的估计性能。