大气掩星反演误差特性初步分析 被引量：25

1

作者 宫晓艳 胡雄 +1 位作者 吴小成 张训械 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期1017-1029,共13页

GPS大气掩星探测技术可以获得全球大气折射率、气压、密度、温度和水汽压等气象参数,该技术基本原理是基于几何光学近似的Abel积分反演.地球扁率、电离层传播时间延迟、大气大尺度水平梯度、多路径传播现象等因素在某些高度范围影响大... GPS大气掩星探测技术可以获得全球大气折射率、气压、密度、温度和水汽压等气象参数,该技术基本原理是基于几何光学近似的Abel积分反演.地球扁率、电离层传播时间延迟、大气大尺度水平梯度、多路径传播现象等因素在某些高度范围影响大气反演的精度.本文采用模拟的方法,分析其中地球扁率及电离层对反演结果的影响,并讨论局部圆弧修正及电离层修正的效果.利用CHAMP掩星实测轨道数据和有关电离层和大气经验模式、采用三维射线追踪方法模拟计算几种情形下的GPS掩星观测附加相位数据,对模拟数据进行反演,将反演气象参量剖面与模拟时给定模式剖面进行比较,得到了0～60km高度范围内的反演误差.误差统计分析结果表明,局部圆弧中心的修正以及电离层修正,对于高精度的GPS掩星反演是非常重要的;电离层修正残差仍是制约30～60km高度范围内反演精度的重要因素,进一步完善和优化大气掩星反演需要发展新的电离层修正算法. 展开更多

关键词 GPS 大气掩星 地球扁率 电离层修正 几何光学反演方法 反演误差

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基于地球扁率红外地平仪测量值修正算法研究 被引量：11

2

作者 周军 钱勇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期144-149,共6页

根据对地球扁率引起红外地平仪测量值误差修正算法进行了研究 ,椭球地球模型矢量投影关系得到了地球扁率修正函数和姿态角计算公式。由于地平穿越点由地球表面方程、地平平面方程和扫描圆锥锥面方程唯一确定 ,采用了递推方法解算出地平... 根据对地球扁率引起红外地平仪测量值误差修正算法进行了研究 ,椭球地球模型矢量投影关系得到了地球扁率修正函数和姿态角计算公式。由于地平穿越点由地球表面方程、地平平面方程和扫描圆锥锥面方程唯一确定 ,采用了递推方法解算出地平穿越点处的几何量 ,所得结果通过扁率修正函数对姿态角进行实时修正。所提算法简单 ,易于星载计算机在线实现 。 展开更多

关键词 地球扁率 姿态角 红外地平仪 测量值 误差修正算法 卫星 姿态测量

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J2项摄动下的远程拦截耗尽关机中制导律设计 被引量：9

3

作者 呼卫军 王欢 周军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期694-703,共10页

为实现远程高精度动能拦截,针对使用固态燃料发动机的拦截弹在强时间约束下的耗尽关机问题,本文设计一种基于通用能量管理(GEM)的闭环中制导律。该制导律首先考虑了地球非球形J2摄动项对弹道影响,改进Lambert问题求解算法,在小计算量的... 为实现远程高精度动能拦截,针对使用固态燃料发动机的拦截弹在强时间约束下的耗尽关机问题,本文设计一种基于通用能量管理(GEM)的闭环中制导律。该制导律首先考虑了地球非球形J2摄动项对弹道影响,改进Lambert问题求解算法,在小计算量的情况下修正了因地球扁率摄动在远程拦截长时段飞行过程中引起的需求速度求解偏差,将其精度提升一个数量级。然后在GEM基础上给出了一种能量调制角虚拟映射关系实现了能量调制初段指令平滑过渡,并改变近关机点推力定向策略解决了临近关机时指令发散问题。在制导过程中加速度计反馈环节的引入增强了对推进系统参数的鲁棒性。六自由度仿真表明,相比传统GEM制导律,该制导律精度更高,任务适应性强。 展开更多

关键词 通用能量管理(GEM) Lambert问题 地球扁率 需求速度 虚拟映射

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Walker星座的区域导航特性分析 被引量：8

4

作者 邓忠民 肖业伦 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期1-5,26,共6页

基于反映定位精度的几何精度衰减因子 (GDOP)值 ,提出了一种评估导航性能的品质指标。研究了Walker星座的轨道构型参数 ,特别是卫星数目、轨道平面数、相对相位与轨道倾角对区域导航性能的影响。在轨道运动中考虑了地球扁率对卫星轨道... 基于反映定位精度的几何精度衰减因子 (GDOP)值 ,提出了一种评估导航性能的品质指标。研究了Walker星座的轨道构型参数 ,特别是卫星数目、轨道平面数、相对相位与轨道倾角对区域导航性能的影响。在轨道运动中考虑了地球扁率对卫星轨道的摄动。分析结果显示了星座轨道相对相位、轨道倾角等参数对星座区域导航品质指标的显著影响 ,导航品质指标比GDOP值能更直接地反映星座导航性能的好坏。 展开更多

关键词 WALKER星座 卫星导航 轨道摄动 几何精度衰减因子 地球扁率 卫星轨道

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地球扁率引起红外地平仪姿态量测误差的数学模型 被引量：5

5

作者 刘延柱 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期13-17,共5页

本文讨论了地球扁率引起红外地平仪的姿态量测误差的数学模型，导出解析形式姿态误差计算公式，可在任意轨道根数和扫描轴安装角情况下用于误差补偿。算例表明，利用本文导出的解析公式与利用数值方法的计算结果完全一致。

关键词 地球扁率 红外地平仪 姿态量测误差 数学模型

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一种利用地球敏感器的星光导航方法 被引量：7

6

作者 杨博 俞雪瑶 苗峻 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1089-1097,共9页

针对直接敏感地平的红外地平仪-星光导航系统精度低的问题,提出通过建立扁率误差补偿函数,研究扁率引起的姿态角测量误差;建立地心矢量的姿态角误差模型,通过修正地球扁率误差来补偿姿态角,对卫星施加姿态偏转指令调整地心矢量偏移。同... 针对直接敏感地平的红外地平仪-星光导航系统精度低的问题,提出通过建立扁率误差补偿函数,研究扁率引起的姿态角测量误差;建立地心矢量的姿态角误差模型,通过修正地球扁率误差来补偿姿态角,对卫星施加姿态偏转指令调整地心矢量偏移。同时基于SODERN地球红外辐射模型,考虑红外辐射强度随纬度和季节的变化建立真实红外辐射曲线,通过滤波算法获得精确的地球切线边缘的量测信息,提高红外地平仪测量精度。仿真结果表明,该方法有效提高了基于红外地平仪的星光导航定位方法的可靠性和精度,导航位置误差能达到500 m左右,较原有系统提高3倍以上。 展开更多

关键词 星光导航 红外地平仪 地球扁率 直接敏感地平 导航精度

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基于紫外敏感器和星敏感器的卫星自主导航 被引量：6

7

作者 管乐鑫 魏春岭 《空间控制技术与应用》 2008年第3期37-41,共5页

卫星利用紫外敏感器和星敏感器进行自主导航的方法中地心矢量的测量精度是影响导航精度的重要因素之一,而地心矢量的测量又受到地球扁率的影响。在考虑地球扁率的前提下,研究了地球扁率对地心矢量测量的影响,给出了基于卫星姿态的地心... 卫星利用紫外敏感器和星敏感器进行自主导航的方法中地心矢量的测量精度是影响导航精度的重要因素之一,而地心矢量的测量又受到地球扁率的影响。在考虑地球扁率的前提下,研究了地球扁率对地心矢量测量的影响,给出了基于卫星姿态的地心矢量的补偿方法。仿真结果表明该补偿方法具有较高的补偿精度,并且能有效地提高卫星自主导航精度。 展开更多

关键词 自主导航 地心矢量 地球扁率 卫星姿态

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考虑地球扁率影响的任意椭圆轨道小推力最优交会控制 被引量：3

8

作者 李亮 和兴锁 +1 位作者 张娟 邓峰岩 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期401-405,共5页

研究在地球扁率影响和航天器在小推力推进作用下,任意椭圆轨道最优转移的一种解析解法。将小推力和地球扁率影响视为摄动力,建立航天器转移的状态方程,应用Pontryagin极大值原理,得到航天器最优推力加速度控制方程。在假设简化时,将无... 研究在地球扁率影响和航天器在小推力推进作用下,任意椭圆轨道最优转移的一种解析解法。将小推力和地球扁率影响视为摄动力,建立航天器转移的状态方程,应用Pontryagin极大值原理,得到航天器最优推力加速度控制方程。在假设简化时,将无量纲的推力加速度γ和地球扁率的二阶带谐系数J20视为同一阶量级,并只考虑它们的一次项,忽略其他的高次项,从状态方程中分解出小推力和地球扁率对轨道根数的影响,并分别进行了积分,得出最优转移轨道的一阶解析解。 展开更多

关键词 地球扁率 小推力推进 非共面转移

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GPS掩星数据反演中的地球扁率影响改正 被引量：6

9

作者 徐晓华 李征航 罗佳 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期502-505,共4页

采用CHAMP实测轨道数据和MSISE90经验干大气模型,分别将地球作为圆球和椭球,前向模拟了附加相位延迟,然后对模拟数据进行反演。通过不同方案下反演温度廓线与大气模型温度廓线的比较,发现实测掩星数据的反演中,忽略地球扁率影响会给温... 采用CHAMP实测轨道数据和MSISE90经验干大气模型,分别将地球作为圆球和椭球,前向模拟了附加相位延迟,然后对模拟数据进行反演。通过不同方案下反演温度廓线与大气模型温度廓线的比较,发现实测掩星数据的反演中,忽略地球扁率影响会给温度反演结果带来较大的误差;而采用相应方法对地球扁率影响进行改正后,温度廓线的误差明显减弱,从而证明了改正方法的正确性。 展开更多

关键词 掩星 反演 地球扁率

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基于开普勒二体运动修正地球扁率J_2摄动项算法 被引量：5

10

作者 张俊 《航天控制》 CSCD 北大核心 2014年第6期22-25,共4页

为了解决远程飞行器虚拟目标点的地球扁率J2摄动项修正的技术难点,提出一种基于开普勒二体运动推算地球引力模型J2摄动项的间接补偿的方法。该算法由基于二体运动时间推算J2摄动项飞行时间的计算模块和基于二体运动J2摄动落点修正2个计... 为了解决远程飞行器虚拟目标点的地球扁率J2摄动项修正的技术难点,提出一种基于开普勒二体运动推算地球引力模型J2摄动项的间接补偿的方法。该算法由基于二体运动时间推算J2摄动项飞行时间的计算模块和基于二体运动J2摄动落点修正2个计算模块构成。通过算法设计和数学仿真验证了算法的正确性,其中仿真结果表明,该算法有效解决地球扁率造成的虚拟目标点计算精度不足的问题,在算法层面与传统的地球扁率修正方法相比具有计算简单和计算速度快等优点,同时保证虚拟目标点计算达到精度要求。 展开更多

关键词 虚拟目标点 地球扁率 J_2摄动项 校正方法

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采用打靶法设计考虑地球扁率的机动轨道 被引量：5

11

作者 张洪波 郑伟 汤国建 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1177-1181,共5页

地球扁率对航天器机动轨道的影响不可忽视,因此研究考虑地球扁率的机动轨道设计方法对实现航天器的快速自主轨道机动是很有意义的。打靶法能够很好的解决两点边值问题,因此可以用来设计机动轨道。在仿真过程中发现,虽然一般情况下打靶... 地球扁率对航天器机动轨道的影响不可忽视,因此研究考虑地球扁率的机动轨道设计方法对实现航天器的快速自主轨道机动是很有意义的。打靶法能够很好的解决两点边值问题,因此可以用来设计机动轨道。在仿真过程中发现,虽然一般情况下打靶法都能够很快收敛,但当地心转移角接近π时却出现发散现象,用卫星工具软件包(STK)、拟平均根数等方法验证了这一现象。通过理论分析找到了在两次冲量转移假设下,考虑地球扁率的机动轨道在地心转移角接近π时对末端边界条件比较敏感的原因,并提出了解决办法。 展开更多

关键词 轨道设计 地球扁率 打靶法 冲量机动

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高阶重力和力矩对空间太阳能电站运动的影响 被引量：4

12

作者 吴志刚 刘玉亮 +1 位作者 张开明 邬树楠 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2016年第4期1-5,35,共6页

相比于传统卫星,空间太阳能电站具有超大的尺寸,高阶重力和重力梯度对其轨道和姿态运动的影响将不能再忽略.文中以地球同步拉普拉斯轨道上的太阳塔式空间太阳能电站为例,研究了在考虑地球扁率的引力场中,高阶重力和力矩对空间太阳能电... 相比于传统卫星,空间太阳能电站具有超大的尺寸,高阶重力和重力梯度对其轨道和姿态运动的影响将不能再忽略.文中以地球同步拉普拉斯轨道上的太阳塔式空间太阳能电站为例,研究了在考虑地球扁率的引力场中,高阶重力和力矩对空间太阳能电站姿轨运动的影响.首先将空间太阳能电站的重力势函数进行泰勒展开,并保留至四阶项;然后求出电站所受到的重力和重力梯度力矩,并给出其轨道和姿态运动方程;最后通过数值仿真来分析不同阶次的力和力矩对轨道运动的影响.结果表明:高阶力对卫星轨道的影响较大,可达到百米量级;高阶力矩对卫星姿态运动影响则较小,可忽略不计. 展开更多

关键词 高阶重力和力矩 泰勒展开 地球扁率 空间太阳能能电站

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考虑地球扁率的大椭圆轨道编队飞行优化设计 被引量：3

13

作者 安雪滢 张为华 +1 位作者 杨乐平 郗晓宁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期306-311,共6页

大椭圆轨道上卫星编队的相对运动特性及其所受摄动力的影响给编队轨道设计者提出了新的挑战。本文总结了大椭圆轨道卫星编队的五种基本形式,利用数值积分法计算了主星轨道倾角、近地点角和平近点角初值对地球扁率作用下基本编队形式相... 大椭圆轨道上卫星编队的相对运动特性及其所受摄动力的影响给编队轨道设计者提出了新的挑战。本文总结了大椭圆轨道卫星编队的五种基本形式,利用数值积分法计算了主星轨道倾角、近地点角和平近点角初值对地球扁率作用下基本编队形式相对位置极值点漂移量的影响规律。结合零J2项摄动条件,提出基于主星平近点角初值的J2项编队相对轨道优化设计方法,进而获得瞬时根数描述的编队初始条件。仿真算例表明:优化设计结果可以明显降低大椭圆轨道编队卫星的相对漂移量,与平根数描述的编队初始条件的设计结果相比,相对距离极大值点的漂移量降低约81.8681%,验证了基于主星平近点角初值的大椭圆轨道编队优化设计方法的可行性。 展开更多

关键词 地球扁率 大椭圆轨道 编队飞行 平近点角初值 瞬时根数 优化设计

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地球扁率在其历史上的变化 被引量：4

14

作者 王君恒 郭雷 +1 位作者 王健楠 王彦国 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2010年第1期143-150,共8页

地球的形状变化是地球演化研究的基本问题之一.为了确定地球形状的变化需要了解各个地质历史时期其扁率的变化.根据地球的扁率公式,得到扁率与地球的半径、质量和角速度关系.通过推测地球的半径、质量和角速度的变化量,计算出地球各个... 地球的形状变化是地球演化研究的基本问题之一.为了确定地球形状的变化需要了解各个地质历史时期其扁率的变化.根据地球的扁率公式,得到扁率与地球的半径、质量和角速度关系.通过推测地球的半径、质量和角速度的变化量,计算出地球各个时期的扁率.地球的扁率自形成以来总体趋势在减小.地球是个固液混合的椭球体,在各个地质历史时期中地球扁率的真实值应该小于计算的扁率值. 展开更多

关键词 地球扁率 半径 质量 角速度

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近圆轨道编队飞行星座相对构型稳定性分析 被引量：2

15

作者 侯育卓 赵军 《航天控制》 CSCD 北大核心 2004年第1期11-16,共6页

在近圆轨道编队飞行的假设条件下 ,根据动力学关系推导出了环绕卫星相对参考卫星的运动学简化模型 ,并以此简化模型为基础 ,研究了半长轴入轨偏差δa ,轨道倾角偏差δi ,轨道偏心率偏差δe在地球扁率摄动条件下对编队飞行星座相对构型... 在近圆轨道编队飞行的假设条件下 ,根据动力学关系推导出了环绕卫星相对参考卫星的运动学简化模型 ,并以此简化模型为基础 ,研究了半长轴入轨偏差δa ,轨道倾角偏差δi ,轨道偏心率偏差δe在地球扁率摄动条件下对编队飞行星座相对构型稳定性影响 ,深入分析了各种因素的规律和特点 ,并以此对编队飞行星座轨道设计提出建议。 展开更多

关键词 编队飞行 星座 运行轨道 稳定性分析 地球扁率 构型

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扫描式地平仪姿态测量误差研究 被引量：1

16

作者 姜雪原 马广富 罗晶 《自动化技术与应用》 2002年第3期23-25,41,共4页

本文讨论了由于地球扁率和地球辐射引起的地平仪测量误差的模型 ,给出了解析形式的姿态误差的计算公式。同时还对地平仪测量误差的原因进行了分析 ,最后 ,通过算例 。

关键词 扫描式地平仪 姿态测量 误差 地球扁率 红外辐射

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地球扁率对引潮位的影响 被引量：4

17

作者 郗钦文 《自然科学进展（国家重点实验室通讯）》 1999年第10期925-929,共5页

一般天体引潮位表达式是将地球视作球体而得出,没有考虑地球形状的影响。根据理论和微积分中求原函数的方法,导出了顾及地球扁率的引潮位表达式。忽略扁率影响,即得到通常的引潮位表达式。

关键词 天体 引潮位 位理论 地球扁率 月亮 引力场

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考虑地球扁率修正的基于日地月方位信息的地球卫星自主导航 被引量：3

18

作者 李茂登 荆武兴 黄翔宇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期577-583,共7页

给出了基于地球球形假设的双圆锥地心方位确定算法,研究了考虑地球扁率的地心方位精确确定算法,给出了基于扁率修正的日地月自主导航算法。蒙特卡洛仿真表明,对于500km高度,对地定向三轴稳定的姿态运行模式的卫星,在地球敏感器噪声为0.1... 给出了基于地球球形假设的双圆锥地心方位确定算法,研究了考虑地球扁率的地心方位精确确定算法,给出了基于扁率修正的日地月自主导航算法。蒙特卡洛仿真表明,对于500km高度,对地定向三轴稳定的姿态运行模式的卫星,在地球敏感器噪声为0.1°(3σ),日、月敏感器噪声为0.05°(3σ)的情况下,导航位置精度能达到800m(3σ),速度精度能达到2.4m/s(3σ)。 展开更多

关键词 地球扁率 自主导航 最小二乘

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地球扁率对卫星轨道平面的影响——兼谈卫星的太阳同步轨道 被引量：3

19

作者 于凤军 《大学物理》 北大核心 2007年第7期1-3,10,共4页

讨论地球扁率对人造地球卫星轨道平面的影响,介绍卫星的太阳同步轨道设计原理.

关键词 地球扁率 卫星 太阳同步轨道 旋进

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地球扁率对引潮力位影响的重新推导 被引量：2

20

作者 张捍卫 郑勇 马高峰 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2010年第4期98-101,共4页

目前引潮力位(TGP)展开都未顾及地球扁率的影响。基于引潮力的概念,通过对地球质心处受力分析,利用坐标转换方法,导出了顾及地球扁率的TGP表达式。

关键词 引潮力位 地球扁率 坐标转换 地球质心 固体潮

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