基于SGP4模型的卫星轨道计算

以TERRA卫星为例介绍两行元素轨道报的格式,采用SGP4模型计算TERRA卫星的卫星轨道,即卫星的实时位置和速度;并计算卫星相对于北京地面站的方位角和高度角。最后利用STK软件的模拟结果进行精度评价。结果表明,计算结果精度较高,具有实际应用价值。     

CHAMP卫星精确轨道确定

CHAMP卫星自2000年7月发射成功以来，已经收集了精确定轨所需的有价值数据。包括Black Jack GPS接收机采集的GPS跟踪数据、加速度计数据以及星跟踪器产生的精确姿态数据。2001年2月公布了CHAMP卫星2000年8月7日这一天的飞行数据，到2001年6月，公布了更多的数据，供国际GPS服务网(IGS)低轨道导航工程参与者使用。本文利用公布的数据集，分析了CHAMP卫星的定轨结果。     

基于OpenGL的卫星轨道可视化技术研究

在VC 6.0环境中运用OpenGL开发实现具有交互功能的卫星轨道预测并进行三维显示.介绍了实现可视化过程所需的几个关键技术.     

基于STK跟踪与数据中继卫星轨道设计与仿真

发展跟踪与数据中继卫星对于构建天基测控网有着重要意义.概述了跟踪与数据中继卫星的定义与任务,阐述了跟踪与数据中继卫星通常选择的轨道,分析了地球静止轨道(GEO)中继卫星的地面覆盖特性和两颗GEO星组网的轨道覆盖盲区,以及中低轨卫星组网的步骤.提出了利用STK仿真分析中继卫星星座构形的方法,设计了基于STK的适合我国的地球静止轨道、大椭圆轨道、近圆轨道三种轨道的中继卫星星座与中低轨用户星的可见性仿真试验,通过对仿真结果的分析提出了我国中继卫星星座构形的初步设想.     

基于相对轨道根数计算的测绘卫星单点定位研究

传统测绘卫星定位方法无法获取轨道全面信息,且传统方法忽略了多个测绘卫星并行航行情况,导致出现定位误差的问题。因此,提出一种基于相对轨道根数计算的测绘卫星单点定位方法。采用基于J₂摄动模型的卫星轨道根数预测方法,预测卫星所在的轨道六根数,以此掌握卫星所在轨道信息;在此基础之上,通过基于相对轨道根数的卫星单点位置预测方法,预测卫星单点位置与卫星的运行速度,实现测绘卫星单点定位。实验结果验证：所提方法在多个测站位置的N、S、E三个方向的平均定位误差最大值为0.05 m。且所提方法预测近地卫星、中高度卫星、地球同步卫星所在轨道根数时,预测误差均方值均低于0.04;定位三种测绘卫星时,定位误差均方值最大值为0.02。数据表明所提方法可准确预测卫星位置信息,可作为测绘卫星定位的有效工具。     

基于STK的卫星轨道机动模型设计与仿真

轨道机动是卫星完成任务常用的手段,在分析卫星星下点轨迹和覆盖区计算方法的基础上,以能量消耗最少为约束条件,对分辨率不符合要求、过境时间不符合要求、卫星在一昼夜内不过境三种情况下的卫星轨道机动问题进行了分析和理论推导,得出相应的卫星轨道机动模型,并采用STK对几种轨道机动方案进行编程设计,通过二维和三维图进行演示,计算结果与STK的数据达到高度一致,全面验证了轨道机动中的各种关键模型,对卫星轨道机动的实际应用有较好的借鉴价值。     

基于Hermite的SAR卫星轨道插值干涉测量应用研究

合成孔径雷达(Synthetic aperture radar, SAR)卫星轨道参数是干涉测量技术中影像配准、基线估算、平地相位去除等环节的重要参数,但部分SAR卫星轨道参数采样间隔较大,导致干涉测量过程中产生残余相位,发生较大的系统误差;利用MTALAB编程工具,对卫星原始轨道状态矢量进行了埃尔米特插值法拟合,等距插值计算后,发现可以缩小轨道参数采样间隔,提高干涉测量精度;以覆盖巴姆地区的Envisat卫星为例,分别获取了基于粗轨、埃尔米特插值轨道参数和代尔夫特精密轨道参数得到的干涉测量图,定性判断出埃尔米特插值法可有效提高SAR卫星轨道精度;再以覆盖陕西地区的AOLS卫星为例,插值轨道矢量采样间隔分别为10秒、5秒、2秒,发现间隔为5秒时相干性最优;结果表明：采用埃尔米特插值法可有效增加SAR卫星轨道状态矢量数量,消除系统误差,提高干涉测量精度。     

基于姿态敏感器的高轨道卫星自主导航方法的研究

为了解决未来高轨道卫星的自主运行问题，本文提出了一种基于姿态敏感器的同步轨道卫星自主导航方法，作为卫星自主运行的先决条件。在整个测量系统中，以含有摄动项的HILL方程为状态方程，同时由姿态敏感器给出的空间三个星体相对卫星本体方位，推导出量测方程，证明了测量子系统的能观性，并给出了简化了的推广Kalman滤波算法。仿真表明：该方法具有收敛速度快、精度较高的特点，是一种可行的同步轨道卫星自主导航方法。     

月球卫星的自主轨道确定

本文分别利用紫外三轴姿态敏感器测出的月心方向和测距仪测出的月心距作为观测量，采用推广卡尔曼滤波方法实时确定出月球卫星环月期间的轨道，考虑到月球卫星在环月期间太阳对月光照条件的限制，提出分段滤波策略，并给出了仿真分析。     

基于J2摄动模型的卫星轨道预测算法精度评估

介绍了基于J2摄动模型的经典轨道六根数预测卫星轨道的算法,并验证算法实现的正确性;以典型的卫星轨道为例,利用STK软件以两行根数(TLE)对卫星轨道的预测结果作为精度评价的参考,分析评价基于J2摄动模型的轨道六根数预测卫星运行轨道的精度。并根据评估结果研究不同卫星轨道所受到的摄动的影响因素,分析基于J2摄动模型的轨道六根数预测卫星轨道算法的适用性。     

基于空间卫星轨道的单脉冲雷达测量精度评定方法研究

针对有限设备源的航天测控站部署的单脉冲雷达,当前精度评定方法复杂、协调难度大的问题,通过空间卫星提供的精确轨道作为比较标准,与雷达测量数据进行比较,实现脉冲雷达的误差统计和精度评定。结果表明,基于空间卫星精确轨道的脉冲雷达精度评定方法简单易行,对有限设备源的航天测控点,可以有效地代替当前复杂设备的校飞及其他精度评定方法...     

卫星编队飞行相对轨道的确定

卫星之间相对轨道的确定对于多颗卫星编队飞行的控制和任务是十分重要的，结合空间圆形的编队飞行星座，本文给出了描述卫星近距离运动的C-W方程，讨论了空间圆形的编队卫星星座的构成，进而设定了利用激光仪测量星间位置矢量，并设计了Kalman滤波器来实现相对轨道的确定，分析和仿真结果表明，Kalman滤波器能够有效提高相对位置确定精度并给出相对速度的高精度估计。     

地球静止轨道卫星碰撞碎片演化分析

地球静止轨道(GEO)附近密集运行着大量的航天器和空间碎片,针对GEO卫星与空间碎片发生碰撞后,新产生的空间碎片对GEO造成的影响问题,分析计算运行在或穿越GEO区域的空间碎片与GEO卫星可能的碰撞相对速度。运用质量守恒和动量守恒对NASA标准解体模型生成的碎片信息进行验证。针对两种来源的碎片与GEO卫星的碰撞解体事件,在碰撞完全解体和非完全解体两种条件下,选取符合两大定律的解体碎片数据,计算碰撞产生的碎片的扩散速率,分析得出结论,空间碎片以较大相对速度与GEO卫星发生碰撞,将产生大量新的碎片,并在约半天内扩散到整个GEO区域,对该区域航天器产生较大威胁。