北斗卫星轨道预报精度分析及改进

针对北斗GEO、IGSO、MEO的3种卫星类型和动态偏航、零偏航两种姿态控制模式,进行了以ECOM光压模型为基础的轨道预报精度分析。确定了北斗3类卫星的短期、中期、长期预报光压参数选择策略。采用光压参数修正法,通过对北斗卫星光压参数长期变化规律建模,有效提升了地影段轨道长期预报精度。研究结果可同时服务于北斗卫星轨道确定及历书参数生成。     

基于火山岩氧化系数分布特征的火山喷发环境判识——以三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖-牛东构造带上石炭统为例

受火山喷发沉积环境(陆上或水下)及岩浆酸度等因素的影响,火山喷发物的地球化学特征有很大差异,准确判识火山喷发环境是火山岩油气储层性质评价的重要地质依据.本文基于三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖—牛东构造带上石炭统58件火山岩样品主量元素地球化学数据,采用Fe2O3与FeO比值作为氧化系数,利用数理统计方法投点,根据上石炭统哈尔加乌组和卡拉岗组火山岩氧化系数分布特征判识其喷发沉积环境.统计结果表明,卡拉岗组34件样品氧化系数介于0.55～5.00,数值主要分布于1.0～3.0,说明火山喷发沉积环境复杂,非单纯的氧化环境;从部分单井垂向分布来看,氧化系数具有随埋深由深至浅呈明显增大的趋势,表示由弱还原环境逐渐向强氧化环境过渡.哈尔加乌组24件岩芯样品氧化系数介于0.25～0.94,数值主要集中于0.2～0.4,表明火山喷发沉积于贫氧的还原环境;从单井垂向分布来看,氧化系数受埋深影响极小,表示火山喷发沉积受水动力条件境影响小,沉积环境具有一定的水体深度.研究调研筛选了国内10个不同盆地108件火山岩样品数据资料,并充分考虑酸度对火山岩氧化系数的影响,建立了经岩浆酸度校正的基于氧化系数分布特征的火山喷发环境判识图版,以此标准判识研究采集的58件火山岩样品的喷发沉积环境;结果显示卡拉岗组火山喷发沉积环境比较复杂,以陆上喷发沉积成因为主,存在频繁水、陆过渡相环境;而哈尔加乌组火山岩则为典型的水下喷发成因,沉积于具一定水体深度的强还原环境;与前人基于微量元素富集特征、淬碎渣状构造、不整合及风化壳、海相化石、充填胶结物等有效判识标志识别的结果对比检验,二者是极为符合的;且在合理校正和规避各项影响因素下,基于氧化系数分布特征的火山喷发沉积环境判识方法具有普遍适用性,可应用于不同地质时代、不同盆地不同地质背景火山岩的喷发沉积古地理环境判别中.     

C波段转发测轨系统测站偏差的标校

C波段转发测轨体制在GEO卫星测定轨中有突出优势,但其测量系统偏差的标校精度对定轨结果影响显著。基于L波段载波相位多星定轨结果,提出一种基于标准轨道拟合残差的系统偏差标校方法。该方法能够同时标校测量偏差及时标偏差,有利于弥补激光测距标校方法观测量较少的缺陷。利用国内监测站对中国导航卫星实测数据分析结果表明,经过标校后的C波段转发测轨精度可优于5 m,测量偏差及时标偏差具有较好的稳定性。     

利用全球电离层模型改进单频测量定位精神

CODE分析中心提供全球每日GPS电离层实测模型，与传统的经验电离层模型相比，CODE的模型能够较准确地描述影响电磁波传播的电子密度分布状况。目前，CODE电离层模型主要用于Bernese软件处理GPS数据时周跳剔除及模糊度确定方面，在春中作为一种对实测量的约束条件来使用。全球电离层模型能否以更通用的方法直接在单位频测量数据处理中使用是一个有待于研究的问题。本文初步探讨了全球电离层模型用于单频测量数据处理的几个途径，并做了初步分析比较。结果表明，全球电离层模型可改善单频机定位精度。     

组合双星敏感器定姿算法

本文简要介绍了利用星敏感器确定航天测绘相机姿态的基本原理,在此基础上给出了双星敏感器组合定姿算法。通过较严密的方法模拟生成星敏感器姿态四元数,并进行了单、双星敏感器定姿模拟计算,对定姿结果进行了统计分析。分析结果表明,双星敏感器联合定姿具有较高的稳定性。     

X射线脉冲星航天器姿态确定方法研究

本文阐述了利用X射线脉冲星实现航天器姿态确定的成像仪定姿、探测器扫描定姿和垂直双矢量相对定位姿态的3种方法,介绍了其基本原理;分析了3类方法与现有姿态确定方法相比存在的优势;并利用仿真数据分析了垂直双矢量相对定位姿态确定方法;研究了时延测定误差、可观测脉冲星数、脉冲星历表误差等对姿态确定精度的影响,得出了有益的结论.     

脉冲星TOA测量误差及几何精度分析

利用信躁比估算法对脉冲星数据库中适宜导航的脉冲星进行了脉冲到达时间测量误差计算。分析了测量误差随观测时间及探测器面积的变化情况。在此基础上,指出了在DOP值分析中脉冲星导航与GPS的不同点;按照脉冲到达时间TOA测量误差较小原则给出了10组脉冲星优选组合。分析了DOP值随观测时间及观测脉冲星数的变化情况。     

脉冲星TOA测量误差及几何精度分析

利用信躁比估算法对脉冲星数据库中适宜导航的脉冲星进行了脉冲到达时间测量误差计算.分析了测量误差随观测时间及探测器面积的变化情况.在此基础上,指出了在DOP值分析中脉冲星导航与GPS的不同点;按照脉冲到达时间TOA测量误差较小原则给出了10组脉冲星优选组合.分析了DOP值随观测时间及观测脉冲星数的变化情况.     

IGSO姿态控制模式切换期间定轨策略研究

我国卫星导航系统IGSO卫星采用动态偏航与零偏航两种姿态控制模式,在太阳矢量与轨道面夹角较小时,采用零偏航。卫星姿态控制模式的切换造成了卫星所受光压力的变化。当处理包含动偏/零偏切换点的数据弧段时,由于卫星精密轨道确定策略及光压模型的不适应,无法用一组光压参数拟合两种状态,造成定轨精度下降。本文提出了利用分段线性模型描述太阳光压的定轨策略,可将定轨重叠弧段URE精度提高75%。解算的光压参数能够反映出两种状态的差异,是解决姿态转换期间轨道确定的有效方法。     

卫星定位定轨系统SPODS：理论与测试

卫星定位定轨系统SPODS是西安测绘研究所开发的GNSS定位定轨软件。该软件目前能够处理GPS数据,具有高精度GPS定位定轨能力。本文简要介绍SPODS的基本理论和性能测试情况。性能测试使用了2009年1月4日至10日大约127个IGS站采集的GPS数据。结果表明,GPS卫星轨道解与IGS最终轨道的1DRMS差为1.1cm;站坐标日解的重复性,水平分量为1.5mm,高度分量为4.5mm;极坐标和日长变化解与IGS最终产品的一致性,分别为0.025mas、0.093mas和0.013ms/d。