主星带伴随小卫星编队系统的AT-INSAR基线研究

对于小卫星编队雷达系统来说,基线是编队构形设计的关键,本文主要从AT-INSAR(Along Track Interferometry Synthetic Aperture Radar,简称AT-INSAR)测速精度方面来分析基线:首先根据小卫星编队空间几何关系,建立了空间基线的模型;接着建立了主星带伴随小卫星编队雷达系统AT-INSAR模型;基于这两个模型,分析了空间基线对于测速精度的影响;最后以"干涉车轮"为例仿真分析了空间基线对于AT-INSAR测速精度的影响,得到了有用的结论.     

编队卫星SAR系统的模糊函数分析

从编队卫星SAR的特点出发,定义了编队卫星SAR的模糊函数,推导出了模糊函数的数学表达式,并进行了计算机仿真。仿真结果充分验证了本函数的有效性。通过分析模糊函数可以直观地看出编队卫星构型对系统分辨率的影响,这为卫星构型的选择提供了依据。     

利用多基线数据融合提高分布式卫星InSAR系统的干涉相位精度

分布式卫星干涉合成孔径雷达(InSAR)系统可以通过提供长基线来提高测高灵敏度,但长基线会给干涉相位展开带来困难。结合分布式卫星InSAR系统可以同时提供多个稳定基线的特点,该文提出利用多基线数据融合的方法来解决长基线给干涉相位展开带来的困难。文中采用了有效的数据融合方法最大似然估计(ML)法,对多基线分布式卫星InSAR系统的干涉相位进行了估计。模拟结果表明,经过多基线数据融合的干涉相位展开精度要远远大于长基线干涉相位的直接展开精度。     

分布式InSAR测高的基线测量精度指标分析

基线是分布式星载干涉SAR中的重要参数。从分布式InSAR测高的基本原理出发，推导了基线对InSAR测高影响的误差传递公式；然后结合基线的测量原理，提出了合理的基线测量精度指标；进而给出了由测高精度指标反演基线测量的精度指标的方法；仿真结果验证了其精度指标反演方法的正确性。     

内编队重力场卫星相对位置确定的红外测量系统设计

为一种新的重力场测量方式内编队卫星设计了相对位置红外测量系统。为了实现内编队卫星系统中封闭空间内移动物体的相对位置测量,同时在满足测量精度的条件下实现对光压、电磁辐射等干扰力的抑制,提出了一系列适合该系统的特色设计。这些设计基于热-电-机一体化设计思想,主要包括:合适的腔体构型和相机布局,成像电路结构,动态循环的稳定成像热环境,delta 并联校正装置以及合理的交会定位策略。实验表明,通过上述设计,可获得信噪比良好的红外图像,能够高精度地解算出内卫星的相对位置,在满足抑制干扰力的同时实现了长时间连续精确测量。     

分布式小卫星SAR轨道设计及其模糊函数分析

基于卫星轨道根数推导了分布式SAR卫星的轨道要素计算公式。建立了分布式SAR卫星的成像空间几何模型,分析了分布式小卫星SAR的模糊函数。针对具体的编队卫星进行了轨道参数设计,给出了轨道设计的结果。在此基础上仿真了不同编队构形、不同卫星数目情况下系统的空间模糊函数,研究了小卫星编队构形、数目和模糊函数的关系,为后续的成像算法研究奠定了一定的理论基础。     

机载光学大气数据系统数据反演精度分析

通过分析误差传递规律,仿真分析了多波束激光反演三轴真空速、攻角及侧滑角的精度变化规律,并对反演精度变化规律进行了实验验证,实验与仿真结果吻合得较好。结果表明:三轴真空速反演精度随测量激光数目的增加而提高;x、y轴与z轴真空速精度随仰角变化具有不同的趋势,为保证三轴真空速反演精度小于2倍的测量精度,仰角取值范围应在20°~70°;角度反演精度与真空速、侧滑角的取值相关,与攻角取值无关,并随着真空速增大而提高;给定反演精度下,侧滑角的取值范围随着空速的增大而增大。文中的分析结论有助于光学大气数据测量系统的优化设计。     

压电技术测量热扩散率的精度分析

根据测量热扩散率的光声压电(PAPE)技术简化热弹理论,分析了该方法中样品厚度、热扩散率大小对测量结果的影响以及PAPE技术的适用范围.介绍了基于简化热弹模型理论的PAPE技术,得出了简化的光声压电信号幅度和相位与调制频率的相互关系;根据PAPE技术理论分别对相同厚度不同材料热扩散率测量的灵敏度和不同厚度同一材料热扩散率的测量误差进行理论分析;通过实验分别对厚度约为2 mm的紫铜、铝、黄铜、铁和碳钢(含碳0.5%)以及不同厚度的铝和黄铜进行测量,验证理论分析结果.结果表明,PAPE技术测量热扩散率较大、厚度较厚的材料更加精确、有效.     

浦江一号卫星星敏感器在轨测量精度分析

针对星敏感器在轨运行时的精度评估问题,提出了采用历元差法、滑动窗口法和光轴夹角法综合分析的方法,分别用于评估星敏感器测量噪声,测量总误差,并基于浦江一号卫星提供的星敏感器不同类型的在轨数据进行分析计算。在轨测试结果表明:星敏感器光轴指向精度达到15（3）,满足卫星控制系统要求,其三轴稳定度达到0。01。该方法可用于星敏感器在轨测量精度评估,也可用于星敏感器地面观星精度评估。     

基于Matlab的BP神经网络结构与函数逼近能力的关系分析

人工神经网络是一种非线性动态数学模型,广泛应用于非线性系统建模、系统辨识、函数逼近等方面。介绍BP网络的结构和学习过程,并介绍利用Matlab人工神经网络工具箱设计BP网络的步骤,在此基础上设计了BP网络以验证其函数逼近能力,仿真结果说明了BP网络具有很强的函数逼近能力。并分析BP网络结构和函数逼近能力的关系,得出网络的结构直接影响网络对函数的逼近能力和效果。     

编队卫星InSAR三同步技术地面验证系统设计研究

天基InSAR系统可全天时、全天候获取全球高精度三维高程信息,在军民领域具有极大的应用价值。基于编队卫星的InSAR系统由于可形成更优化的基线而成为研究的热点。对基于编队卫星的InSAR系统实现来说,时间、空间和相位三同步是其关键技术。如何在地面进行三同步技术的验证成为一个关键的问题。基于天地等效性分析,设计了一种基于地面轨道火箭橇系统的InSAR三同步验证系统,开展了有限元仿真分析和地面试验研究,通过模态分析对系统的刚度进行了验证。试验研究中,对系统安装架切轨向位移、合成孔径长度等指标进行了测试。仿真和试验结果表明,所提出的三同步验证系统设计取得了良好的验证效果,对编队卫星InSAR 系统三同步技术的地面验证具有重要参考价值。     

椭圆轨道编队小卫星星间链路几何特性研究

该文对编队飞行小卫星的星间链路几何特性（方位角、仰角及星间距离）进行较为深入的研究。在提出椭圆轨道下编队小卫星星间链路几何特性的计算公式后,结合实例做了相应的仿真,并对仿真结果进行了进一步的讨论,得到了星间链路几何特性随轨道参数变化的规律。对于未来星座设计、编队小卫星组网等方面具有较大的参考价值。     

编队卫星轨道参数的量测融合估计

多传感器量测融合技术应用于参数估计,可显著提高估计精度,增强系统的可靠性,保障估计的连续性。该文提出了一种基于扩维滤波的编队卫星轨道参数的量测融合估计算法,该算法直接从卫星的绝对轨道运动方程出发建立滤波器的状态方程,解决了实际中Hill方程的前提假设不能成立且无法对卫星轨道的各种摄动进行建模的问题。仿真实验验证了算法的可行性和有效性。     

单炮基线修正仪设计与分析

单炮基线修正仪是为了扩大火炮配置半径后，使火力集中，减少高炮连阵地配置受地形、地物限制而设计的仪器。可对高炮射击空域内的任意目标，都能自动的解算出各炮的基线修正量，自动输入到各炮，使得八门火炮都指向一个目标，从而达到火力集中的目的。     

数据估计精度分析

以实际工程应用为背景,介绍了一类较为简单基于多次测量的参数估计问题。详细描述了其估计的过程,并给出了部分实验数据的估计结果。在数字上对参数估计的精度进行了分析,得到了明确的表达式,实验结果与理论分析一致。     

基于双星定位系统的近地卫星联合定轨建模及精度分析

通过对基于双星定位系统的近地卫星联合定轨测量模式的分析,建立了基于距离和观测数据的联合定轨模型,构建了一种有效的系统误差参数估计方法,设计了一种基于数值融合法的联合定轨算法.仿真计算结果表明,联合定轨方式可以较好地抑制静地卫星星历误差对近地卫星定轨精度的影响,两天观测数据下近地卫星定轨精度可以达到11.26米,验证了本文所提出的系统误差估计方法及数值融合实现算法的有效性.     

自旋卫星几何定姿限制条件及误差分析

几何方法是自旋稳定卫星姿态确定的基本方法,但在实际工程应用中常出现计算精度较低的问题。针对此问题,文中系统分析了利用不同观测量进行自旋稳定卫星姿态确定的几何计算方法,推导了各类计算公式的限制因素、误差敏感特性、使用条件等;并以某颗风云气象卫星测控过程中的实际观测数据为例,给出了其几何定姿偏差较大的几段数据的原因分析;探讨了提高几何定姿精度的途径。研究结果对自旋稳定卫星定姿精度的分析与提高,事后定姿计算精度方面均有一定的参考意义。     

高精度局域定向定位技术及其精度分析

针对目前自主局域定向定位的需求,文中提出了一种在近场模型下反向利用阵列信号处理相关理论实现阵列自身的高精度定向定位方法,仿真实验表明该方法可以有效实现阵列的高精度定向定位.进一步对该方法的定向定位精度进行了理论分析,通过仿真分析了阵列所处位置、信号源数目、阵列自身天线阵元数目以及信号源位置存在误差时对定向定位精度的影响,相关实验结论具有重要的工程应用指导意义.