J_2摄动对编队飞行卫星相对轨道构形的影响 被引量：15

1

作者 李俊峰 孟鑫 +1 位作者 高云峰 李响 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期224-227,251,共5页

利用相对轨道根数法研究J2摄动对卫星编队飞行的相对轨道构形的影响,并利用高精度的算法进行数值仿真。结果表明:摄动可以使相对轨道构形发生转动与漂移两种变化。摄动引起相对轨道构形变化的形式,取决于参加编队卫星的轨道根数。当主... 利用相对轨道根数法研究J2摄动对卫星编队飞行的相对轨道构形的影响,并利用高精度的算法进行数值仿真。结果表明:摄动可以使相对轨道构形发生转动与漂移两种变化。摄动引起相对轨道构形变化的形式,取决于参加编队卫星的轨道根数。当主、从星的轨道参数中只有升交点赤径不相同时,摄动对相对轨道构形几乎没有影响;当主、从星偏心率不相同时,摄动将引起相对轨道构形的转动;而当主、从星之间轨道倾角、近地点幅角和近地点时刻各不相同时,摄动将引起相对轨道构形的漂移。 展开更多

关键词 J2摄动 编队飞行卫星 相对轨道构形 航天器飞行力学 轨道根数

原文传递

编队飞行卫星相对运动的零J_2摄动条件 被引量：10

2

作者 孟鑫 李俊峰 高云峰 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期219-223,共5页

地球形状摄动对卫星编队飞行的相对运动有很大影响,会使卫星的相对轨道发生转动或漂移。该文推导了主、从星沿小偏心率轨道运行情况下的相对轨道的零J2摄动条件。如果编队卫星的交点周期和节线的进动速率相等,那么J2摄动对相对运动没有... 地球形状摄动对卫星编队飞行的相对运动有很大影响,会使卫星的相对轨道发生转动或漂移。该文推导了主、从星沿小偏心率轨道运行情况下的相对轨道的零J2摄动条件。如果编队卫星的交点周期和节线的进动速率相等,那么J2摄动对相对运动没有影响,卫星可长期保持编队飞行。在选取的主、从星轨道根数之差为小量的前提下,给出了零J2摄动的一阶近似条件的解析表达式。仿真结果表明,当编队卫星的相对运动满足零J2摄动的一阶近似条件时,卫星相对运动轨道构形的漂移明显减少。 展开更多

关键词 航天器飞行力学 编队飞行卫星 轨道根数 零J2摄动 交点周期 节点进动速度 小偏心率轨道 小卫星

原文传递

卫星编队飞行技术的进展及建议 被引量：5

3

作者 闻新 张伟 《国际太空》 2005年第1期9-14,共6页

关键词 卫星编队飞行 伴随卫星 编队飞行卫星 美国航宇局 卫星技术 NASA 地球观测 星等 年代 相关技术

下载PDF 职称材料

EKF/UKF在编队飞行卫星GPS相对导航中的应用 被引量：9

4

作者 楚瑞 《空间控制技术与应用》 2008年第5期57-60,共4页

航天器编队飞行协调工作,必须精确确定各航天器的相对位置和相对速度,即进行编队飞行相对导航。将扩展卡尔曼滤波(EKF,extended Kalman filter)和非线性滤波unscented Kalman filter(UKF)算法同时应用于编队飞行卫星的载波相位差分GPS... 航天器编队飞行协调工作,必须精确确定各航天器的相对位置和相对速度,即进行编队飞行相对导航。将扩展卡尔曼滤波(EKF,extended Kalman filter)和非线性滤波unscented Kalman filter(UKF)算法同时应用于编队飞行卫星的载波相位差分GPS相对导航。EKF与UKF算法原理不同,UKF算法的精度比EKF的精度高。在实际应用中,可以将两种算法组成互为备份的相对导航滤波器,这样可提高滤波系统冗余性能。 展开更多

关键词 扩展卡尔曼滤波 UKF 载波相位差分GPS 编队飞行卫星 相对导航

下载PDF 职称材料

一种用于编队协同的Ad Hoc网络MAC协议 被引量：6

5

作者 吕娜 徐德民 +1 位作者 张岳彤 邹向毅 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第5期52-54,57,共4页

结合无人机编队和卫星编队自组织分布协同应用场景,基于IEEE 802.11无线MAC协议,给出了MAC协议优化算法:S-DCF算法和最小竞争窗口调整算法。每个站点通过S-DCF算法估算当前网络中竞争站点的数目,然后根据最小竞争窗口调整公式调整最小... 结合无人机编队和卫星编队自组织分布协同应用场景,基于IEEE 802.11无线MAC协议,给出了MAC协议优化算法:S-DCF算法和最小竞争窗口调整算法。每个站点通过S-DCF算法估算当前网络中竞争站点的数目,然后根据最小竞争窗口调整公式调整最小竞争窗口。仿真结果表明,系统吞吐量得到明显提高,时延明显减小。该优化算法对提高和完善编队协同网络的通信性能具有一定意义。 展开更多

关键词 无人机编队 编队飞行卫星 无线AD HOC网络 IEEE 802.11 MAC 性能优化

下载PDF 职称材料

基于黎曼距离的编队飞行卫星姿态控制系统故障检测数据优选方法

6

作者 缪秋语 符方舟 吴志刚 《飞控与探测》 2024年第1期47-57,共11页

为突破星上资源的严苛约束、提升编队飞行卫星故障检测能力,提出了一种适用于编队飞行卫星姿态控制系统的故障检测数据优选方法,通过利用黎曼距离衡量无故障情况和故障情况下系统测量信息之间的差距,构建了编队飞行卫星姿态控制系统故... 为突破星上资源的严苛约束、提升编队飞行卫星故障检测能力,提出了一种适用于编队飞行卫星姿态控制系统的故障检测数据优选方法,通过利用黎曼距离衡量无故障情况和故障情况下系统测量信息之间的差距,构建了编队飞行卫星姿态控制系统故障检测能力的评价指标。在此基础上,提出了故障检测数据优选方法,为系统输出信息结构优化提供了理论依据。仿真表明,所提出的方法能够在星上资源受限的情况下有效提升编队飞行卫星姿态控制系统的故障检测能力。 展开更多

关键词 故障检测能力 编队飞行卫星 数据优选 故障检测 黎曼距离

下载PDF 职称材料

确定编队卫星相对轨道的容错UKF方法 被引量：3

7

作者 王辉 顾学迈 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1593-1599,共7页

针对相对轨道测量设备出现连续野值引起的滤波误差偏大及发散问题,提出了基于残差正交性检测的容错UKF算法。介绍了非线性滤波在相对轨道自主确定中发展历程和容错UKF的原理、滤波算法和计算流程。根据测量设备出现连续成片野值时残差... 针对相对轨道测量设备出现连续野值引起的滤波误差偏大及发散问题,提出了基于残差正交性检测的容错UKF算法。介绍了非线性滤波在相对轨道自主确定中发展历程和容错UKF的原理、滤波算法和计算流程。根据测量设备出现连续成片野值时残差序列服从以野值为均值的正态分布这一特性,提出了基于残差正交性进行野值检测的思路,通过加权一个以残差方差的迹为参数的活化函数,构造在线修正的UKF容错滤波器,抑制野值对新息序列正交性的影响。在STK软件设定两颗卫星的轨道根数,生成相对运动的位置和速度,通过坐标变换,加入正态分布的误差和连续野值,构造卫星间距离、仰角和方位角测量值。根据C-W相对运动方程和空间几何建立状态方程和测量方程,编制基于残差正交性检测的容错UKF滤波器的相对轨道确定程序。通过仿真计算,评估了连续野值对常规UKF和容错UKF轨道确定算法的影响,证实了容错UKF算法可以完成对连续野值的检测及在线修正功能,有较强的鲁棒性和稳定性,可以应用于工程实践。 展开更多

关键词 非线性滤波 相对轨道确定 编队飞行卫星

下载PDF 职称材料

利用分布式卫星系统的轨道动力学和微推进技术实现的孔径全盛——TechSat21卫星的具体应用 被引量：2

8

作者 R．J．Sedwick 潘料炎 《控制工程（北京）》 2001年第1期54-60,47,共8页

利用分布式卫星系统实现的孔径合成为设计推进机动算法和分布式卫星系统的轨道构型开辟了新的研究课题。本文讨论了利用置于不同轨道高度（从近地轨道LEO到地球同步轨道GEO）的天基雷达系统实现合成孔径的运动目标识别和成像系统的设计... 利用分布式卫星系统实现的孔径合成为设计推进机动算法和分布式卫星系统的轨道构型开辟了新的研究课题。本文讨论了利用置于不同轨道高度（从近地轨道LEO到地球同步轨道GEO）的天基雷达系统实现合成孔径的运动目标识别和成像系统的设计问题。重点介绍空军TechSat21卫星计划的具体应用问题，给出了轨道摄动的定量表达式，为确定△V要求和任务寿命提供了依据。讨论了一维分布式孔径的角响应特性和等效二维分布式孔径的点散布函数，作为对比编队飞行卫星阵列性能的正确度量指标。文中按推进剂消耗量很多到最少的次序讨论了以较代的推进剂消耗实现最优阵列几可构型编队飞行的几种方法。针对这几种方法计算了所需的△V，并根据推进剂消耗量，估计了卫星的在轨飞行寿命。研究结果表明，所需推进剂消耗大大超过简单位置保持所需推进剂量的编队飞行策略对于本系统是不可行的，而对于所建设的系统，则要求采用比冲为500s的推进系统，以提供每圈轨道1cm/s的速度增量△V。 展开更多

关键词 地勤干涉测量技术 环境干扰效应 轨道动力学 微推进技术 孔径合成技术 运动分析方程 分布式卫星系统 TechSat21卫星 编队飞行卫星

下载PDF 职称材料

一种绕飞编队卫星星间链路系统的总体设计方法 被引量：2

9

作者 张蕾 严林 +2 位作者 高翠东 臧荣春 陆波 《航天器工程》 2014年第3期23-28,共6页

为了建立高精度相对定位编队卫星的星间链路,提出了一种基于GPS的绕飞编队卫星星间链路系统设计方法。针对我国首次以InSAR为背景的任务,以某绕飞编队星座星间链路系统总体方案为例,利用STK/MATLAB分析软件,对天线覆盖区与组阵进行了仿... 为了建立高精度相对定位编队卫星的星间链路,提出了一种基于GPS的绕飞编队卫星星间链路系统设计方法。针对我国首次以InSAR为背景的任务,以某绕飞编队星座星间链路系统总体方案为例,利用STK/MATLAB分析软件,对天线覆盖区与组阵进行了仿真分析,并根据分析结果做了系统优化,包括星间轨道构型、天线设计组阵图、天线安装位置、链路预算、星间通信措施设计分析以及电磁兼容性分析等。结果表明:基于GPS的编队卫星能够从系统角度优化设计建立星间链路,从而完成编队跟飞、绕飞期间的星间通信与测量任务,为卫星建立星座构型、相对定位测量提供了可靠、稳定的传输通道。该设计方法可为同类卫星或其他类型卫星星间链路系统设计提供参考。 展开更多

关键词 编队飞行卫星 星间链路 总体设计

下载PDF 职称材料

J_2摄动情况下编队飞行卫星相对运动精确解析模型研究 被引量：2

10

作者 张锦绣 曹喜滨 王继河 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2007年第3期342-350,共9页

给出了一种描述J2摄动情况下编队飞行卫星相对运动的精确解析模型.在近圆轨道情况下引入无奇点变量,得到了参考星相对运动坐标系中从星运动的一般形式,进一步推导了J2摄动影响下初始时刻无奇点平均/瞬时轨道要素偏差表示的任意时刻编队... 给出了一种描述J2摄动情况下编队飞行卫星相对运动的精确解析模型.在近圆轨道情况下引入无奇点变量,得到了参考星相对运动坐标系中从星运动的一般形式,进一步推导了J2摄动影响下初始时刻无奇点平均/瞬时轨道要素偏差表示的任意时刻编队飞行卫星相对动力学解析方程.仿真结果表明,编队飞行相对运动解析模型的相对位置误差在运行14圈内可以达到m级,为经典Hill方程对应误差的1%左右,能够精确预报编队队形的变化规律,为提出有效队形控制策略提供了理论基础.同时计算量小,适合于编队卫星星上自主运算和自主方案规划. 展开更多

关键词 编队飞行卫星 相对运动 平均轨道要素 转换矩阵

下载PDF 职称材料

编队飞行卫星覆盖特性研究 被引量：1

11

作者 贺佳 郭庆 《电子技术应用》 北大核心 2005年第11期53-55,共3页

在单颗卫星覆盖特性的基础上给出编队飞行卫星覆盖特性的算法及其具体实现。结果表明,此算法简单、实用,适合短期预报。

关键词 编队飞行卫星 轨道根数 覆盖特性 轨道预报 特性研究 短期预报 算法

下载PDF 职称材料

一种多重构型约束条件下编队飞行卫星碰撞规避方法研究及应用 被引量：1

12

作者 段优 苏鹏 +2 位作者 高燕 漆亚江 杨士其 《无线电工程》 2019年第10期934-938,共5页

针对编队飞行卫星的碰撞问题,提出了一种在满足多重构型约束条件下,以单星小量半长轴控制方式对编队飞行卫星实施碰撞规避的方法。通过该方法,制定出以最小工程代价,同时保证载荷正常使用与卫星星体安全的控制策略。通过编队飞行卫星星... 针对编队飞行卫星的碰撞问题,提出了一种在满足多重构型约束条件下,以单星小量半长轴控制方式对编队飞行卫星实施碰撞规避的方法。通过该方法,制定出以最小工程代价,同时保证载荷正常使用与卫星星体安全的控制策略。通过编队飞行卫星星座F1组主星进行的我国首次低轨编队飞行卫星碰撞规避过程,验证了该方法的正确性。 展开更多

关键词 编队飞行卫星 星座构型保持 碰撞规避

下载PDF 职称材料

基于GPS测量的编队飞行的主星轨道对星间基线确定的影响 被引量：1

13

作者 姚静 易东云 朱炬波 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期537-542,603,共7页

针对编队飞行系统中的高精度星间基线确定问题,对编队主星轨道状态与星间基线进行了关联建模。基于GPS测量的相对导航模型解和测量基线与工作基线之间的坐标转换,建立了相应模型并分别给出了误差传播关系,讨论了主星状态对星间基线确定... 针对编队飞行系统中的高精度星间基线确定问题,对编队主星轨道状态与星间基线进行了关联建模。基于GPS测量的相对导航模型解和测量基线与工作基线之间的坐标转换,建立了相应模型并分别给出了误差传播关系,讨论了主星状态对星间基线确定的影响。该影响的规律和大小与多方面因素有关,其中小卫星编队与GPS星座之间的观测几何特别是编队宽度是主导因素,在宽编队情形下,为得到高精度星间基线,对于主星轨道状态的精度要求较高。 展开更多

关键词 编队飞行卫星 星间基线 空间状态 精度分析

下载PDF 职称材料

基于对偶四元数的编队飞行卫星相对位姿描述 被引量：1

14

作者 蒋锋 王惠南 皇超颂 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期20-26,34,共8页

为统一描述编队飞行卫星中主从星的相对位置和姿态参数,利用对偶四元数,建立编队飞行卫星运动学模型,分析其物理意义,提出了基于对偶四元数的编队飞行卫星相对位姿描述的划船算法,并利用这一算法解算出相对位置和姿态参数,突破了传统方... 为统一描述编队飞行卫星中主从星的相对位置和姿态参数,利用对偶四元数,建立编队飞行卫星运动学模型,分析其物理意义,提出了基于对偶四元数的编队飞行卫星相对位姿描述的划船算法,并利用这一算法解算出相对位置和姿态参数,突破了传统方法中将卫星轨道和姿态分而治之的方式。仿真结果表明该算法科学合理,能够有效描述编队飞行卫星间的相对位置和姿态。 展开更多

关键词 划船算法 对偶四元数相对位置 相对姿态 姿态控制 编队飞行卫星

下载PDF 职称材料

编队飞行卫星相对半长轴的变化分析和应用

15

作者 高燕 苏鹏 +3 位作者 陈宁 杨钊 王莉 张玮 《国外电子测量技术》 北大核心 2021年第8期156-160,共5页

针对某编队飞行卫星控制频次高、控制难度大的问题,分析了卫星间相对运动规律,建立了平面内相对距离、平面外相对距离、相对相位、相对升交点赤经与相对半长轴的数学模型。仿真了某编队飞行卫星副星与主星的相对半长轴变化规律,并通过... 针对某编队飞行卫星控制频次高、控制难度大的问题,分析了卫星间相对运动规律,建立了平面内相对距离、平面外相对距离、相对相位、相对升交点赤经与相对半长轴的数学模型。仿真了某编队飞行卫星副星与主星的相对半长轴变化规律,并通过实际在轨控制对仿真结果进行验证。验证结果表明,选择合适的相对半长轴作为目标控制量,在地球非球形摄动J2项影响下,主副星间相对位置变化情况满足仿真分析结果,在确保星座构型满足载荷使用的约束条件下,极大的降低了星座构型保持的控制频次。 展开更多

关键词 编队飞行卫星 相对半长轴 多星协同载荷任务 构型保持

下载PDF 职称材料

太阳观测掀新潮（下）

16

作者 诸葛炎 《天文爱好者》 2010年第4期86-89,共4页

（接上期） 未来计划 （1）“恒星虎” 据欧洲航天局网站2009年12月透露，欧洲航天局正在实施一项为期6个月的“恒星虎”（StarTiger）研究工作，设计一台可以运行在2颗编队飞行卫星之间的仪器。它能精确控制一颗卫星在另外一颗卫星... （接上期） 未来计划 （1）“恒星虎” 据欧洲航天局网站2009年12月透露，欧洲航天局正在实施一项为期6个月的“恒星虎”（StarTiger）研究工作，设计一台可以运行在2颗编队飞行卫星之间的仪器。它能精确控制一颗卫星在另外一颗卫星上投下影子，另一颗卫星则将长时间保持日食状态，从而揭示通常隐藏在日光中的日冕部分。 展开更多

关键词 太阳观测 编队飞行卫星 欧洲航天局 精确控制 恒星 日食 日冕

原文传递

编队飞行卫星群的轨道动力学特性与构形设计 被引量：35

17

作者 肖业伦 张晓敏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期7-12,共6页

编队飞行卫星群由一些相对距离近的小卫星组成 ,在严格的条件下 ,若干颗伴随卫星环绕一颗中心卫星作相对运动 ,相对轨道为有特别性质的椭圆。本文研究了编队飞行卫星群的轨道动力学特性 ,提出了编队飞行的轨道构形设计的原则和方法。

关键词 编队飞行卫星群 轨道动力学 轨道设计 特性 构形设计

下载PDF 职称材料

用于对地观测定位的编队飞行卫星群轨道构形设计 被引量：5

18

作者 赵军 肖业伦 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期563-568,共6页

编队飞行卫星群是一组小卫星,它们具有短的相对距离、相等的轨道半长轴和微小差别的其它轨道要素,它们形成相互伴随运动,并且具有一定的构形。提出将编队飞行卫星群的轨道设计技术应用于对地观测定位卫星系统中。根据设想的要求,针对由... 编队飞行卫星群是一组小卫星,它们具有短的相对距离、相等的轨道半长轴和微小差别的其它轨道要素,它们形成相互伴随运动,并且具有一定的构形。提出将编队飞行卫星群的轨道设计技术应用于对地观测定位卫星系统中。根据设想的要求,针对由四颗伴随卫星围绕基准卫星(或一个虚拟的中心)飞行的轨道设计案例,初步分析了编队飞行卫星群的构形保持,地球引力和大气阻力的摄动影响等问题。 展开更多

关键词 卫星星座 轨道设计 使命设计 编队飞行卫星群

下载PDF 职称材料

CCSDS Proximity-1及其在编队飞行小卫星群中的应用 被引量：2

19

作者 王世练 张尔扬 《遥测遥控》 2003年第3期10-14,共5页

讨论近距离空间链路协议 Proximity- 1的层次结构和传输帧 Version- 3构成 ,分析包括 CCSDS标准包和用户自定义数据的数据业务及定时业务。针对编队飞行小卫星群的星间数据交换和自主测控 ,对 Proximity-

关键词 CCSDSProximity-1 编队飞行卫星群 星间链路

下载PDF 职称材料

编队飞行卫星群无源时差定位精度分析 被引量：2

20

作者 李晖 张钦宇 +2 位作者 张乃通 张岩 许洪光 《通信技术》 2006年第S1期176-178,181,共4页

分析了编队飞行卫星群对地面辐射源的无源时差定位原理,推导出该系统的几何精度因子的表达式,并计算了星下点一定范围内的定位精度。进一步对几何精度因子的分布规律进行了分析,讨论了相对位置测量精度和测时精度对几何精度因子的影响,... 分析了编队飞行卫星群对地面辐射源的无源时差定位原理,推导出该系统的几何精度因子的表达式,并计算了星下点一定范围内的定位精度。进一步对几何精度因子的分布规律进行了分析,讨论了相对位置测量精度和测时精度对几何精度因子的影响,研究了基线长度和测时精度与GDOP的关系。 展开更多

关键词 编队飞行卫星群 时差定位 精度分析

原文传递