利用标准弹道和遥测数据的测高方法研究

利用标准弹道和遥测数据的测高方法研究

张铮文[1]2002年在《利用标准弹道和遥测数据的测高方法研究》文中研究表明在再入遥外测中,测量飞行器在再入低高度飞行时的系统动作高度是一项重要的工作。传统的测量手段是利用外测得到外弹道轨迹,结合遥测动作时刻得到动作高度测量值。由于外测往往难以提供准确的再入低高度的外弹道轨迹,因此无法测得低高度的动作高度。 本文以寻找有相当精度的测高标尺为目的,提出了利用标准弹道作为测高标尺的以实现动作高度测量的方法,并通过误差分析证明了该方法的可行性。 本文主要包括以下几方面的内容: 1.提出了利用标准弹道作为测高标尺,结合遥测数据进行动作高度测量的方法,并对该方法进行了误差分析; 2.简单介绍了标准弹道和弹道集合的形成原理,给出了弹道集合分析程序的设计介绍,并对弹道集合的分布特点进行了比较详细的说明; 3.详细介绍了利用计算机仿真方法进行误差统计分析的过程,并给出了具体的误差统计分析结果: 4.提出了利用弹道集合选择更合适的测高标尺,结合遥外测数据改进测高精度的方法,并对利用重建弹道和遥外测数据提高测高精度进行了展望。 计算机模拟和分析结果证明,利用本文所提出的方法可以应用于低高度的动作高度计算。

张金刚[2]2008年在《探空火箭综合监测地面数据处理系统的设计与实现》文中提出探空火箭综合监测地面数据处理系统是国家重大科技基础设施项目——东半球空间环境地基综合监测子午链(即子午工程)的重要组成部分,该系统要解决的主要问题是对探空火箭(及气象火箭)上携带的多种有效载荷所产生的科学探测数据和辅助工程数据进行可视化处理和告警提示,以实时反映监测参数的变化和载荷的工作状态,并对数据进行有效存储和管理,为工程人员做进一步分析提供依据。论文首先分析了探空火箭综合监测系统及其地面数据处理系统的国内外研究现状,在此基础上应用面向对象(Object-Oriented)技术,使用UML(UnifiedModeling Language)作为建模工具,详细分析了系统的功能需求,进而对系统结构设计、系统功能设计、接口设计和运行设计进行了分析与规划,并利用各载荷数据处理流程中的共性,结合分层的设计思想,给出了系统的体系结构设计。其次,在充分使用设计模式的基础上,通过对系统运行流程和系统模块图的逐步细化,给出了系统模块图中各软件单元的详细设计和核心功能部分的具体实现,并展示了系统在背景项目的要求下进行仿真实验的实际运行效果。最后,对系统未来在通用化、标准化和网络化等方面的发展进行了展望。探空火箭地面数据处理系统的成功研发,能够辅助探空火箭探测任务的顺利完成,同时,能够为相关的探测计划提供技术参考,积累实践经验;对于保证探测数据的可靠性、有效性、安全性,提高探测水平方面,具有重要意义。

李邦复[3]1998年在《航天遥测应用研究一瞥》文中研究表明从近年来国际上航天遥测应用研究角度简介有关遥测技术发展动向,涉及新的飞行试验计划对遥测的要求、靶场遥测应用研究以及靶场遥测设备改造等几个问题。

苗海[4]1976年在《国外激光遥感技术发展概况》文中研究指明“遥感”就是利用各种电磁波、声波等的传输,使用与被研究物体不相接触的传感器,实现远距离(或非接触)的一种测量。遥感的基础是测量声、光、无线电等各种波与被测物质间的相互作用。因此,充分认识各种波以及被动(利用天然辐射)和主动的(人工波源)遥感系统的特点和应用潜力,是十分重要的。目前在整个遥感技术应用领域中,光学照相,无线电遥感,红外遥感等比较成熟。六十

李璟璟[5]2012年在《基于自适应UKF及位速测量辅助的大椭圆轨道卫星自主导航》文中研究说明卫星在大椭圆轨道上运行,不仅其轨道动力学变化剧烈,而且要经历各种严酷的空间环境。因此实现大椭圆轨道卫星自主天文导航面临两个新的问题:1)由空间环境带来的不确定测量噪声导致导航精度降低;2)由大椭圆轨道动力学特点引起的近地点导航滤波精度波动。本文以实现大椭圆轨道卫星自主导航为目的,针对以上两大问题,进行了如下几个方面的研究:研究了强跟踪UKF滤波算法。针对标准UKF算法对不确定测量噪声适应能力差的问题,将强跟踪滤波的思想推广到UKF滤波过程中,根据正交性原理,通过引入自适应因子,推导得到了强跟踪UKF算法。该方法不仅继承了强跟踪滤波对不确定测量噪声的自适应能力,而且不必计算和存储雅可比矩阵,可达到叁阶的滤波精度。针对UKF算法由于自适应计算及Unscented变换导致计算量增加的问题,研究进一步减小计算量,提高计算效率的滤波方法。当滤波过程中仅存在短时间不确定测量噪声时,滤波器只需在检测到不确定测量噪声存在时启动自适应运算。基于这一思想,研究了切换自适应UKF算法。通过大数定理及其推论,得到了切换自适应UKF算法的模式切换准则,在滤波中动态判断滤波器的工作模式,并进行相应的切换。Unscented变换通过Sigma采样点逼近非线性函数的概率密度函数,将状态扩展为2n+1维,增加了滤波的计算量。为了解决这一问题,进而研究了超球面变换采样方法,利用超球面变换代替Unscented变换,将采样点的个数缩减为n+2个,从而使计算量得到了极大的降低。与切换自适应UKF相比,基于超球面变换的自适应UKF算法能够绝对减少计算量。研究了切换模糊自适应UKF滤波算法。通过在自适应算法中引入模糊推理,进一步调节自适应因子,提高导航滤波精度。为了使模糊自适应滤波器能够适应大范围不确定测量噪声的变化,对滤波器模糊推理系统的论域进行分析和划分,分别建立了正常情况和较大测量噪声下的模糊隶属度函数。在正常情况下的调节,主要是为了使滤波器能够较快的收敛;当测量噪声较大时,主要完成对不确定测量噪声的自适应。为了弥补模糊推理方法存在的学习能力较差,推理过程模糊性大等缺点,引入了BP神经网络处理方法,系统采用串联型结构,通过神经网络对模糊调节自适应因子进行后期处理。研究了适合于大椭圆轨道卫星的自主导航方法。针对天文自主导航在近地点导航估计误差波动问题,引入位速测量辅助修正的方法。主要提出了两种具体方案:基于雷达高度计测高的方案和基于GPS测量修正的方案。第一种方案采用雷达高度计在近地点的高度测量,可以作为星光角距观测量的补充。分析了雷达高度计的适用范围及测量原理,建立了雷达高度计测量方程,设计了天文/雷达高度计自主导航方案。第二种方案在分析GPS对大椭圆轨道卫星覆盖范围的基础上,通过充分利用GPS伪距和伪距率的测量,在近地点得到卫星的位置、速度直接测量信息,建立了GPS测量方程并用于导航滤波计算中,通过与天文导航进行信息融合,最终得到高精度的导航输出。最后,构建了大椭圆轨道卫星自主导航实验系统,将本文提出的强跟踪自适应UKF算法及切换模糊自适应UKF算法应用于大椭圆轨道卫星自主导航实验中,在不同水平的不确定测量噪声影响下进行了实验验证,实验结果表明,本文提出的自主导航方法是有效和可行的。

魏晨曦, 汪琦, 韦荻山[6]2004年在《国外航天发射场测控布站及其设施》文中认为□□航天发射场是为保障航天运载火箭的装配、发射前准备、发射、弹道测量、发送指令以及接收和处理遥测信息而专门建造的一整套地面设备、设施和建筑。在这里重点介绍美国、苏联/俄罗斯、欧洲、日本、印度以及巴西的航天发射场的测控站部署及设施情况。1美国美国主要的航天

马卫兵[7]2003年在《支持地空导弹试验靶场仿真的综合陆地环境研究》文中进行了进一步梳理本文以地空导弹武器系统仿真试验为背景,在综合环境(SE)和综合自然环境(SNE)的基础上,提出了综合陆地环境和地空导弹虚拟试验靶场的概念。探讨了综合陆地环境与地空导弹武器系统之间的关系以及综合陆地环境在地空导弹武器系统仿真中的地位与作用,提出了综合陆地环境概念参考模型。进一步从综合陆地环境数据源的数据集成、抽取和数据融合开始,到使用标准的数据表示和转换规范进行表示和转换,最终将综合陆地环境作为环境联邦成员加入到联邦中与其它联邦成员进行互操作。通过对这样一个完整的过程进行深入的研究和讨论,最后,在图形工作站上实现了一个支持分布的、实时的地空导弹试验靶场综合陆地环境。 围绕综合陆地环境主要研究了以下几个问题: (1) 综合陆地环境概念参考模型。 (2) 综合陆地环境地形数据库生成、表现与交换。其中包括数据源的分类采集,面向交换的综合陆地环境数据库的生成模型,综合陆地环境数据的表现与交换。 (3) 综合陆地环境中的大地形数据库管理技术及动态地形。 该环境已经运用于空军某基地的地空导弹试验靶场仿真试验,成功地辅助了试验人员对试验过程和方案进行模拟,对仿真结果进行分析和评估,并取得了预期的良好效果。

陈少明[8]2008年在《月球重力场模型及应用研究》文中研究说明月球重力场强烈地影响着绕月探测器的运行轨道,利用精细的月球重力场,探月项目设计者能够更好地设计探月航天器的轨道。探测月球重力场有利于更好地计算月球的大地测量与动力学常数,也有助于月球物理天平动的研究,在充分了解月球重力场的基础上,还可以精确地知道月球的质心和转动惯量,以进一步地确定月球的大地坐标系。此外,月球重力场还是月球内部物质的物理反映,通过研究月球重力场,可以更深入地认识月球的地质演化历史和地质结构。本文以月球重力场为研究对象,结合现有的月球重力场模型,重点研究了评估月球重力场模型的理论与方法、月球扰动引力矢量的空间特征和频谱特性以及月面地形与重力场相关性等内容,分析推导了基于跟踪观测技术恢复月球重力场的条件和能力等方面的一些问题。论文的主要工作及创新有:1)介绍了月球概况、坐标系、月球重力场区别于地球重力场的特点及它的表示方法,总结了恢复月球重力场的原理,其中涉及动力学模型、解算过程等方面内容。2)研究了月面质量瘤区域地形与重力异常的负相关性问题。结合现有月球重力场模型解算时采用跟踪数据的特点,通过各模型重力异常的直观对比以及阶方差曲线与考拉准则曲线吻合情况的比较,对月球重力场模型的质量进行了评估。研究并提出了对模型进行可靠性分析的方法,通过计算模型的信噪比反映了各模型空间频谱信号和频谱误差的强度,对模型的可靠性做出分析。通过这些手段,探索了一套适用于评估月球重力场模型的理论与方法。3)分析了月球扰动引力矢量随高度变化的特征,对探测器在低空环境中所受月球扰动引力的影响进行了探讨研究。通过分析扰动引力径向谱分量与高度有关的谱分布趋势,估计了谱分量信息随高度增加而衰减的特点及其在不同频段的谱敏感度,得到了敏感各频段位系数与所需探测器轨道高度的关系。研究了该谱分量不同频段的分布特性,并据此提出了在解算不同频段月球重力场模型位系数时对解算方法进行改进的思路。4)在深入了解深空探测器跟踪观测的主要技术的前提下,确定了恢复一定阶次重力场模型的分辨率条件,推导得到月球极圆轨探测器恢复至不同阶次月球重力场模型沿纬度方向(星下点轨迹间距)和沿经度方向(采样间隔)的最低分辨率条件,并结合我国“嫦娥一号”的实际情况进行了讨论。分析了轨道参数的选取对恢复月球重力场模型的重要影响以及两种评估绕月探测器恢复月球重力场能力的方法。

参考文献:

[1]. 利用标准弹道和遥测数据的测高方法研究[D]. 张铮文. 中国工程物理研究院北京研究生部. 2002

[2]. 探空火箭综合监测地面数据处理系统的设计与实现[D]. 张金刚. 西安电子科技大学. 2008

[3]. 航天遥测应用研究一瞥[J]. 李邦复. 遥测遥控. 1998

[4]. 国外激光遥感技术发展概况[J]. 苗海. 激光与红外. 1976

[5]. 基于自适应UKF及位速测量辅助的大椭圆轨道卫星自主导航[D]. 李璟璟. 哈尔滨工业大学. 2012

[6]. 国外航天发射场测控布站及其设施[J]. 魏晨曦, 汪琦, 韦荻山. 国际太空. 2004

[7]. 支持地空导弹试验靶场仿真的综合陆地环境研究[D]. 马卫兵. 国防科学技术大学. 2003

[8]. 月球重力场模型及应用研究[D]. 陈少明. 解放军信息工程大学. 2008

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