卫星轨道预报的一种分析方法

人造地球卫星的轨道预报是空间环境监测和实时跟踪测量中一个重要环节，由于监测对象众多，要求精度也不太高，通常采用分析法预报．在已有分析法得到t时刻平均根数的基础上给出一种轨道预报方法，由t时刻的平均根数给出该时刻卫星的位置和速度，在此基础上将地球非球形引力摄动的周期项直接用卫星直角坐标的位置和速度分量表示，这样可以避免在计算轨道根数变化的周期项时出现的奇点问题，从而对根数的选择无特殊要求，可适用于各种轨道，简化预报程序和相应的软件，提高预报效率。     

轨道改进中计算状态转移矩阵的分析方法

对当今人卫轨道改进问题,由于力学模型的复杂,精密星历和状态转移矩阵的计算均采用数值方法,这就需要积分两组常微分方程．本文针对状态转移矩阵在定轨中的作用,对定轨弧段不太长的情况,给出了状态转移矩阵的一种分析算法,从而避免数值求解两组常微分方程的问题,并以实际算例证实了这种算法的有效性     

拉普拉斯轨道计算法的一种改革

本文对拉普拉斯轨道计算法提出一种改革,使轨道半长径与其他根数分离,以便预先给定或用优选法确定其最优值,从而改善了计算过程的收敛性。     

一种适用于大偏心率轨道密集星历精密计算的快速处理方法

空间目标探测和编目是航天器安全的重要课题, 空间目标数量巨大, 造成轨道计算的工作量十分繁重. 分析方法虽然计算速度快, 却不能适应高精度观测资料的处理工作, 因而数值方法将成为目标轨道计算的重要方法. 空间目标编目工作普遍涉及密集星历的产生和计算问题, 针对这一问题的大偏心率轨道数值计算目前尚未形成兼具计算精度和计算效率的有效技术手段, 难以满足编目工作的处理要求. 在此背景下, 提出一种适用于大偏心率轨道密集星历精密计算的快速处理方法, 并通过数值实验对模型参数进行优选, 最后通过计算实例证实了该计算方案的优越性.     

LAGEOS卫星轨道改进的一种简易方法

分析表明，卫星轨道偏差对预报的影响主要表现在M和Ω这两个轨道根数上。本给出了M、Ω的修正公式，并结合LAGEOS测距数据，对卫星的短期预报进行修正，取得了满意的结果。     

制约卫星轨道寿命的另一种机制

近点共振会导致太阳系小天体(小行星,自然卫星以及大行星和月球的人造卫星)的轨道偏心率出现变幅较大的长周期变化,特别是以月球和大行星为中心天体的大倾角轨道(确切地说是倾角接近90°的极轨道)卫星,由于类似的原因,偏心率的增大而导致近星距rp=a(1-e)≤ae(ae是中心天体的赤道半径),使其落到中心天体上,结束轨道寿命,这与耗散机制大不相同,因此将对其作理论分析,并以计算实例加以证实.     

人造卫星稀疏观测轨道改进的一种方法

一般常用的人造卫星轨道改进方法要求观测弧段不太短而观测资料分布时间又不太长,这两个要求是互相矛盾的。长时期来,我们依靠自己一个国家的观测,而且主要依靠光学观测,进行人造卫星的预报工作,往往不能在短时间内取得长弧段(跨越升段和降段)的密集观测。这就迫使我们利用分布在较长时间内的稀疏观测进行轨道改进。为此     

一种载人小行星探测轨道优化设计方法

给出了一种基于变比冲核电推进载人飞船探测小行星的轨道优化设计方法.首先基于双脉冲单圈Lambert轨道转移,对地球出发段和返回段进行搜索剪枝,再从两个可行区域中优选最佳飞行路径.设定"推进-滑行-推进"的分段飞行策略,以工质消耗最少为指标,利用混合法优化核电推进飞行轨迹,最后以分段优化参数为初值,基于整体任务约束将全飞行过程转化为非线性优化问题,将各飞行段进行拼接,获得整体参数优化解,并给出了数值和图形结果.     

针对实际气象需要的地球低轨道卫星的轨道计算

针对国内气象部门的要求，本文就某一特定地域对地球低轨道卫星进行轨道计算，使得地面测点能维持在该区域较长时间，计算结果表明；该轨道可以使得无线电腌星的地面测点维持在辐射半径为100km之内的区域达130天左右，这基本满足了利用GPS无线电腌星技术对局部地域大气进行监测研究的要求。     

针对实际气象需要的地球低轨道卫星的轨道计算

针对国内气象部门的要求,本文就某一特定地域对地球低轨道卫星进行轨道计算,使得地面测点能维持在该区域较长时间.计算结果表明该轨道可以使得无线电掩星的地面测点维持在辐射半径为100km之内的区域达130天左右。这基本满足了利用GPS无线电掩星技术对局部地域大气进行监测研究的要求。     

卫星轨道误差对定位精度影响的摄动分析方法

卫星导航系统定位精度受伪距测量误差、大气时延误差、卫星原子钟钟差及卫星轨道误差等多方面因素综合影响。传统通常采用基于精度因子与用户等效伪距误差的方法对定位误差进行评估,但在其精度表征公式推导过程中需对测量方程组系数矩阵H及用户等效伪距误差分布做若干假设,因此它实际上是一个近似评估公式。此外,各类误差源中的卫星轨道误差属于三维误差,需经过坐标转换,并利用经验参数模型才能换算至用户等效伪距误差。为此,提出采用矩阵摄动数学理论研究卫星轨道误差对定位方程组解的影响,利用谱范数条件数对方程组形态进行刻画。仿真结果表明,方法能够直接反映卫星轨道误差对定位精度的影响,无需进行轨道坐标及用户等效伪距误差换算,能够更加直接和准确地评估卫星轨道误差对定位解精度的影响。     

一种人造地球卫星的摄动计算方法

本文给出一种人造地球卫星的地球引力场摄动计算方法,它消除了 e=0和临界倾角(i=63°26′或116°34′)两类奇点。     

轨道改进中插值系数的计算

数值法精密定轨在多步法积分产生轨道和插值法计算观测量和偏导数中,需要反复迭代来完成对航天器的历元状态的微分修正.严格地说插值的使用是合理的,但是重复的插值系数计算,对于有限的计算机资源来说,是一种负担.一次性插值技术的应用,将有利于在轨道改进中涉及的观测时刻的逐个处理的内循环和完成内循环反复迭代的外循     

利用长期资料改进双星轨道解的一种方法

早期的地面观测积累了大量关于双星系统的观测资料.相对于近年来的各种观测数据,这些资料兼有精度低的缺陷和时间跨度长的优势．针对同时具有长期资料和依巴谷观测数据的较长周期的双星系统(如依巴谷星表的双星和多星附表中的G型双星系统),提出一种联合拟合方法,即首先通过拟合依巴谷的观测数据IAD寻求目标函数局部极小的轨道解,然后从中选出长期资料的最优解．结合这种方法的可行性分析,讨论了适用该方法的双星系统的轨道特征．作为应用实例,研究了文献中存在两种轨道解且仅有7次长期资料可以利用的系统73Leo,通过伴星质量的外符合分析,给出了具有较高可信度的轨道解．     

一种初轨计算的稳健方法

光学测角资料的初轨计算在空间目标搜索发现中具有重要作用,当观测资料存在野值时,基于最小二乘的经典初轨计算方法不够稳健.采用最小一乘方法建立了一种初轨计算的稳健方法,方法将初轨计算问题转换为线性规划问题求解,并通过bootstrap方法给出估计精度.数值计算结果表明方法稳健有效,并具有较高的崩溃点.     

制约卫星轨道寿命的另一种机制(续)

对于制约低轨人造地球卫星轨道寿命的耗散机制，人们已有足够的重视，但在深空探测中，另一种制约低轨卫星轨道寿命的引力机制同样应予重视，前文讨论了高轨卫星的情况，在第三体引力作用下，有可能导致卫星轨道偏心率产生变幅较大的长周期变化。特别是极轨卫星，其轨道偏心率在一定的时间内可增大到使其近星距rp=a(1-e)≈Re（Re是中心天体的赤道半径），从而落到中心天体上，结束其轨道寿命，目前对低轨卫星作了详尽的理论分析，研究表明，与高轨卫星有类似结果，但其力学机制却不相同，低轨卫星的轨道寿命与第三体引力无关。它取决于中心天体非球形引力位中的扁率项（即J2项）与其他带谐项之间的相对大小，这不仅是一个纯理论结果，也有实际背景，在太阳系中慢自传天体（月球和金星等）的低轨卫星就存在这一问题，还给出了有关判据，并以计算实例作了验证。     

一种近地卫星联合摄动的计算方法

本文提出一种近地卫星联合摄动的计算方法,给出近地卫星轨道在地球形状摄动和大气阻力摄动同量级时的计算公式。它适用于近地点地面高度在160公里≤z_0≤250公里,轨道偏心率在0≤e≤0.01的近地卫星。     

一种磁场拓扑分离面的计算方法

本介绍了一种计算太阳活动区磁场拓扑界面所具体数值方法。它对于寻找耀斑及物质抛射的可能发生位置提供了十分有效的手段。