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低轨卫星高精度轨道递推算法研究 被引量：7
1
作者 温渊 白沐炎 +3 位作者 易灵 陈长春 方华 李云端 《上海航天》 CSCD 2019年第S2期14-17,29,共5页
卫星的轨道递推算法是星上程控、姿态确定的基础。高分五号卫星具有高图像定位精度,高天线指向精度需求,对卫星轨道递推的精度提出了较高要求。为满足该要求,提出了根据地面上注的轨道参数结合GPS输出的瞬时轨道参数进行高精度轨道递推... 卫星的轨道递推算法是星上程控、姿态确定的基础。高分五号卫星具有高图像定位精度,高天线指向精度需求,对卫星轨道递推的精度提出了较高要求。为满足该要求,提出了根据地面上注的轨道参数结合GPS输出的瞬时轨道参数进行高精度轨道递推的方案。以星上GPS轨道参数遥测作为输入,进行了不同GPS输出工况下的递推误差分析,并与利用地面轨道上注的轨道参数进行外推的结果进行了对比。结果表明:所提出的轨道递推算法具有精度高,计算量小,可靠性高的特点,已成功应用于高分五号卫星,可为其他高精度观测卫星的轨道递推方案提供设计参考。 展开更多
关键词 轨道参数 轨道递推 GPS 瞬时根数
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航天器轨道递推及Lambert问题计算方法综述 被引量：1
2
作者 冯浩阳 汪雪川 +1 位作者 岳晓奎 王昌涛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第13期1-21,共21页
航天器轨道计算是航天动力学与控制领域的基础问题,未来空间任务对轨道计算的精度和实时性要求更高,研究新型高性能空间轨道计算方法对于中国未来航天工程具有重大应用价值。概述了空间轨道计算的研究背景,系统梳理了求解轨道递推问题和... 航天器轨道计算是航天动力学与控制领域的基础问题,未来空间任务对轨道计算的精度和实时性要求更高,研究新型高性能空间轨道计算方法对于中国未来航天工程具有重大应用价值。概述了空间轨道计算的研究背景,系统梳理了求解轨道递推问题和Lambert问题的各类方法,介绍了各类方法的求解思想和优缺点,对轨道计算方法的发展趋势进行展望,为具体任务中轨道计算方法的选取提供参考,也为新型高性能空间轨道计算方法的设计提供启发。 展开更多
关键词 轨道递推 Lambert问题 打靶法 伪谱法 配点法 边值问题 有限差分法
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运载火箭发射窗口的一种计算方法
3
作者 李伟建 刘旭光 +1 位作者 刘兴威 李伟 《计算机仿真》 北大核心 2023年第12期65-68,共4页
发射窗口的计算对于发射活动而言是一项重要的内容,决定着航天器是否能准确入轨。提出一种基于几何方法的发射窗口计算方法,首先通过轨道递推模型计算卫星轨道平面的法向矢量,再根据入轨点大地坐标以及坐标系间的转换关系求得入轨点地... 发射窗口的计算对于发射活动而言是一项重要的内容,决定着航天器是否能准确入轨。提出一种基于几何方法的发射窗口计算方法,首先通过轨道递推模型计算卫星轨道平面的法向矢量,再根据入轨点大地坐标以及坐标系间的转换关系求得入轨点地心矢量,两矢量垂直的时刻即为发射窗口前沿。通过与STK仿真计算结果对比发现,在给定的一个计算时长内两者误差相当小,并在一定范围内变化。上述方法用于常规航天发射任务发射窗口的计算,逻辑清楚,简单实用。 展开更多
关键词 发射窗口 轨道递推 轨道平面 平面窗口
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光学卫星等比降地速的地影区主动推扫姿态规划
4
作者 童鑫 钟兴 +2 位作者 曲友阳 李文涛 李冬瑞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1746-1756,共11页
针对光学推扫卫星在地影区进行夜间推扫成像时,卫星相机成像区域地速过快导致传感器积分时间不足而难以获取高质量夜间影像的情况,设计了一种卫星等比降地速主动推扫的姿态规划方法。首先,根据卫星推扫成像任务的机动时间、成像起始时... 针对光学推扫卫星在地影区进行夜间推扫成像时,卫星相机成像区域地速过快导致传感器积分时间不足而难以获取高质量夜间影像的情况,设计了一种卫星等比降地速主动推扫的姿态规划方法。首先,根据卫星推扫成像任务的机动时间、成像起始时刻与降速比例等参数计算出卫星等比降地速成像时的等效轨道初始位置;其次,根据卫星等效轨道初始位置与卫星侧摆角,通过轨道递推计算出卫星光轴实时指向的地面目标点坐标;然后,根据卫星实际的轨道位置与姿态解算出卫星指向地面目标点的实时期望姿态;最后,基于吉林一号高分04A卫星的参数对所设计方法进行数值仿真与在轨试验,结果表明了所提出的方法具有可行性与有效性。 展开更多
关键词 光学卫星 等比降地速 主动推扫 轨道递推 地面目标点 姿态规划
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卫星轨道递推的GPU集成式并行加速方法 被引量：4
5
作者 孔繁泽 叶东 +1 位作者 柳子然 孙兆伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期13-20,共8页
为克服传统卫星轨道模型预报方法的速度瓶颈,为实现卫星在轨自主规划变轨奠定基础,利用图形处理器(GPU)并行计算方法对多卫星轨道解算进行加速,构建了轨道预报并行计算模块,成功实现了卫星轨道预报的大幅加速.为提高低计算量时解算速度... 为克服传统卫星轨道模型预报方法的速度瓶颈,为实现卫星在轨自主规划变轨奠定基础,利用图形处理器(GPU)并行计算方法对多卫星轨道解算进行加速,构建了轨道预报并行计算模块,成功实现了卫星轨道预报的大幅加速.为提高低计算量时解算速度,提出了集成式GPU加速方法,将简化常规摄动模型(SGP4)解算模型整体代入核函数,计算机内存仅需与GPU进行一次调用及数据交互,大大缩短调用核函数时间,较模块化GPU加速方法在中低规模计算量时速度有明显提高.本研究于两种设备上基于统一计算设备架构(CUDA)实现了集成式加速方法并进行了加速试验,在小型嵌入式开发板NIVIDA TX2设备上可实现在5 s内进行500颗星一天时间86400步的轨道预报,笔记本设备上GPU加速比也可达到中央处理器(CPU)的4.6倍,且加速后精度损失极低.实验结果表明:集成式加速方法适用于中低规模星数(总步数小于400万步)的并行解算任务,模块化加速方法适用于大规模星数(总步数大于400万步)的并行解算任务. 展开更多
关键词 图形处理器 SGP4/SDP4模型 轨道递推 核函数 集成式加速
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微小推力下小卫星的轨道递推与推力标定 被引量：1
6
作者 张军华 陈建林 +1 位作者 孙冲 袁建平 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2022年第2期71-81,共11页
针对采用微小推力进行轨道机动的小卫星,考虑复杂摄动力的基础设计了一种高精度轨道外推和推力在轨标定算法。首先,建立了考虑地球复杂摄动力和微小推力的小卫星轨道动力学模型;然后基于动力学模型,利用变步长龙格库塔算法,设计了对微... 针对采用微小推力进行轨道机动的小卫星,考虑复杂摄动力的基础设计了一种高精度轨道外推和推力在轨标定算法。首先,建立了考虑地球复杂摄动力和微小推力的小卫星轨道动力学模型;然后基于动力学模型,利用变步长龙格库塔算法,设计了对微小推力小卫星进行高精度轨道外推的方法。随后通过无迹卡尔曼滤波器(UKF),设计在轨标定算法,对存在误差的微小推力实时标定进行了研究。最后,根据轨道外推仿真验证结果和STK软件结果进行对比,验证了轨道递推方法的有效性和精确性,通过推力标定的仿真结果,验证了推力在轨标定算法的精确性和可行性。 展开更多
关键词 微小推力 复杂摄动 轨道递推 推力标定 无迹卡尔曼滤波(UKF)
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星间链路监控的建模与仿真 被引量：1
7
作者 罗伊萍 姜挺 +1 位作者 解志刚 陈文锋 《计算机仿真》 CSCD 2007年第2期26-29,共4页
卫星将是现代战场获取情报的主要来源。通过与数据中继卫星构建星间链路转发信息的方式,卫星可以实时传递战场情况。根据卫星轨道递推、卫星通信和实施链路监视的可行性原理,提出了一种星间链路监视模型,该模型通过对卫星轨道递推的仿... 卫星将是现代战场获取情报的主要来源。通过与数据中继卫星构建星间链路转发信息的方式,卫星可以实时传递战场情况。根据卫星轨道递推、卫星通信和实施链路监视的可行性原理,提出了一种星间链路监视模型,该模型通过对卫星轨道递推的仿真以及星间链路监视的几何构型要求,能够对可监视的目标卫星之间的星间链路进行时间预报和角度预报,为干扰和控制星间链路提供数据支持。还进一步论述了两种不同方式的轨道递推方法之间的结果差异,并就轨道递推精度对监视时间和卫星高低角方位角的影响进行了讨论。 展开更多
关键词 星间链路 监视 轨道递推 两行根数 卫星通信
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基于精确星历最小二乘拟合的轨道快速递推方法
8
作者 车征 《计算机与数字工程》 2023年第5期1065-1069,1095,共6页
提出了一种基于第一类无奇点根数的低轨卫星瞬时根数拟合方法,根据精确星历预报结果规律,对每个根数分量设置不同的周期项和时间变化项,使用最小二乘法解算对应的系数。同时根据周期函数的特点设计了快速获得系数初值的解析计算式,减小... 提出了一种基于第一类无奇点根数的低轨卫星瞬时根数拟合方法,根据精确星历预报结果规律,对每个根数分量设置不同的周期项和时间变化项,使用最小二乘法解算对应的系数。同时根据周期函数的特点设计了快速获得系数初值的解析计算式,减小了迭代计算量。方法可用于已知精确星历时的快速轨道递推计算;还可以快速分离出短周期和长周期以及线性时变项,实现瞬根数到平根数的转换。 展开更多
关键词 星历预报 最小二乘 快速轨道递推
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