高精度测定外行星位置-可行性及实验

大行星位置的测量是天体测量学中的一项长期而重要的任务。如何在当前形势下高精度测定行星的位置是本文研究方向的最终目标。鉴于太阳系内行星和木星都有新技术进行高精度的位置观测,作者探讨了如何用光学手段高精度测定外行星（土星,天王星和海王星）的位置,提出了用长焦距望远镜ＣＣＤ观测行星卫星和用中天望远镜ＣＣＤ观测暗恒星相配合的思路。因此,对长焦距望远镜ＣＣＤ观测外行星卫星和中天望远镜ＣＣＤ相对观测恒星进行了系统调研,同时也对外行星卫星的理论从观测验证的角度进行了介绍。本文重点介绍了在长焦距望远镜上相对于天王星卫星高精度测定暗恒星的位置。结果表明,相对于天王星卫星确实可以精确测定同一ＣＣＤ视场中暗恒星的位置,位置测量的精度和国外最好的天王星卫星位置测量的精度相当或更高。还介绍了与观测资料的归算有关的天王星和卫星的位置历算。最后,分析了我国从事高精度大行星位置测量的可行性     

天王星卫星两种定标方法测定结果的比较

利用新发表的高精度、高密度天体测量星表UCAC2,对天王星的五颗主要卫星的CCD观测图像重新进行量测,采用不同方法作定标归算,并使用两种理论模型(GUST86和GUST06模型)计算卫星的理论位置。对不同方法所得到的卫星位置的O-C结果的分析和比较表明,本文获得的卫星位置精度,除天卫五(Miranda)有显著提高,其他4颗卫星的位置精度基本相同。本文中天卫一和天卫三的结果与"亮卫星定标法"的结果在精度上相当,天卫二的位置精度与其他天王星卫星的位置精度具有较好的一致性,这从另一方面证明了我们的"亮卫星定标法"的可靠性。此外我们还获得了天卫四的位置与精度。     

天王星卫星位置可视化软件设计

为了满足大行星卫星的高精度CCD位置观测与运动理论研究工作的需要 ,采用天王星 5颗主要卫星摄动理论模型 (Gust86 )作为核心 ,设计了一个天王星视位置可视化软件。该软件具有卫星证认 ,最佳观测时段选取 ,精确模拟卫星视运动和实时引导CCD精密定位观测等功能。     

天王星卫星CCD（SRT）位置测量的数字图象处理

天然卫星的位置测量在天体测量和天体力学中都有重要意义。国外有人对天王星卫星位置测量应用新的图象处理方法得到了高精度的卫星观测资料。利用云南天文台１米望远镜上获得的两颗卫星的ＳＲＴ的ＣＣＤ观测资料进行了新老图象处理方法的比较研究。当用两颗卫星直接作定标测量ＣＣＤ的比例尺和指向时表明：主星晕的处理对卫星位置的测量非常重要。去晕处理后,测得的比例尺和指向的弥散将大为减少。     

天王星卫星的星历表计算

根据天王星卫星的运动理论模型，建立了一套５颗主要卫星的星历表计算和误差分析程序。对部分高精度卫星观测位置资料进行的Ｏ－Ｃ计算和分析表明了计算程序的正确性和实用性。     

天王星卫星的星历表计算

根据天王星卫星的运动理论模型（GUST86），建立了一套5颗主要卫星的星历表计算和误差分析程序。对部分高精度卫星观测位置资料进行的O－C计算和分析表明了计算程序的正确性和实用性。     

中高轨卫星广播星历精度分析

GPS广播星历参数具有物理意义明确、参数少、精度高等优点,可以考虑将它应用于其他卫星导航系统。但是GPS系统的卫星构成比较单一,而其他卫星导航系统可能包含中地球轨道 (MEO)、倾斜地球同步轨道(IGSO)和地球静止轨道(GEO)等多种不同类型的中高轨卫星。分析了采用GPS广播星历参数时,MEO、IGSO和GEO卫星的广播星历拟合精度,特别讨论了轨道倾角接近于0的GEO卫星的广播星历拟合精度,并给出了相应的改进措施。计算表明,对于 MEO卫星,2 h的广播星历拟合精度(三维位置)可达厘米级;对于IGSO卫星和轨道倾角较大的GEO卫星,4 h的广播星历拟合精度约为0．1 m,径向位置误差在厘米量级;而对于轨道倾角接近于0的GEO卫星,若不采取特殊措施,由于轨道倾角和升交点经度统计相关,其广播星历拟合精度很差,为此提出了一种坐标转换方法。采用此方法后的广播星历拟合精度可达0．1 m,径向位置误差为厘米量级。     

三站时差法荧光屏卫星(714MHz)定位及时刻同步

利用同步的三个地面站,同时接收荧光屏卫星(714MHz)的信号,由卫星信号至各地面站的传播时延差,计算出卫星的位置,定位精度在0.1以内。国内任何接收点,接收卫星信号并作卫星位置的时延修正,则与陕西天文台时刻同步误差小于5μs(1σ)。     

低轨通信卫星多普勒定位性能分析

为了研究低轨通信卫星多普勒定位性能,首先分析了低轨卫星的对地覆盖特性、信号传输特性以及多普勒频移特性,推导了多普勒定位原理和方法,提出了适用于多普勒定位的精度因子.基于已在轨的铱星和全球星系统,解算了全球范围可见卫星数和定位精度因子,并对相应测站进行了定位仿真实验和误差分析.结果表明:对于铱星和全球星系统,随着纬度降低,卫星可见数减小,多普勒几何精度因子变大;多普勒定位结果精度同时受到频率测量精度、卫星位置误差以及卫星速度误差影响,当卫星位置误差小于10 m、卫星速度误差小于0.1 km·s^-1时,对定位结果影响不大,此时频率测量精度成为影响定位精度的决定性因素,且当频率测量精度为0.01 Hz时,定位精度可达1.18 m.     

卫星径向位置摄动计算中的几个问题

为了对卫星轨道径向位置误差进行分析，本文将给出由地球非球形引力位（包括潮汐形变）引起的卫星径向位置摄动表达式，它将同时包含完整的卫星轨道偏心率的0阶和1阶项，并给出径向位置摄动空间分布的一种简单计算方法，它可明显地节省计算机时．     

1995年天王星卫星位置观测的重新归算

研究改进了对自然卫星CCD图像进行定位量测处理的方法。经对天王星主要卫星CCD观测位置图像的计算处理表明位置精度有了明显提高 ,O -C的标准误差 (RMS)平均为 0 .0 7″。     

天王星卫星的CCD观测与分析解的比对

本文给出了处理天王星卫星ＣＣＤ图象位置资料的新方法,并将我们在１９９５年取得的重要资料与两种理论模型位置进行了比较计算,结果表明经处理后的天王星五颗主要卫星ＣＣＤ观测精度有了较大提高。     

高精度测定外行星位置—可行性及实验

大行星位置的测量是天体测量学中的一项长期而重要的任务,如何在当前形势下高精度测定行星的位置是本文研究方向的最终目标,鉴于太阳系内行星和木星都有新技术进行高精度的位置观测,作者探讨了如何用光学手段高精度测量外行星（土星,天王星和海王星）的位置。提出了长焦距望远镜ＣＣＤ观测行星卫星和用中天望远镜ＣＣＤ观测暗恒星相配合的思路,因此,对长焦距望远镜ＣＣＤ观测外行星卫星和中天望远镜ＣＣＤ相对观测恒星进行了系     

广义延拓法在GPS精密星历内插和外推中的应用

利用精密星历解算卫星坐标是实现全球定位系统高精度差分定位的首要基础,受限于全球定位系统精密星历的采样时间间隔,为了得到任意时刻的卫星坐标,需要对全球定位系统精密星历数据做内插和外推处理。分析卫星位置随时间变化的规律后,采用广义延拓法对卫星的一段轨道构造以时间为坐标的内插和外推模型,在不引入较大位置误差的同时简化了卫星坐标的计算过程,并与拉格朗日插值法进行对比实验。研究结果表明,利用广义延拓法内插时误差小于5 cm,且在外推30 min内仍然能维持精度,明显优于拉格朗日插值法。     

小视场CCD图像的几何定标

针对长焦距望远镜CCD观测天然卫星的情况,导出了用两颗亮星作为定标时,CCD视场几何参数(比例尺和指向)测量的误差公式,进而设计了多定标星定标时正确的归算方案。新方案不仅对天然卫星的位置测量,也对同类型的小视场CCD位置测量具有指导意义。     

基于STK的寿命末期GEO卫星轨道演化分析

地球同步轨道上的GEO卫星接近寿命末期时,星上的有效载荷和电子元器件等仍能正常应用,此时如果只做东西方向的位置保持,可以大幅度延长卫星的在轨工作寿命。简要介绍了引起GEO卫星轨道变化的主要摄动力,利用STK软件分析寿命末期GEO卫星的运动规律,并给出这类GEO卫星轨道演化的仿真分析流程,用以指导寿命末期GEO卫星的开发应用工作。     

星径向位置摄动计算中的几个问题

为了对卫星轨道径向位置误差进行分析，本文将给出由地球北球形引力位引起的卫星径向摄动表达式。它将同时包含完整的卫星轨道道偏心率的０阶和１阶项，并给出径向位置摄动空间分布的一种简单计算方法，它可明显地节省计算机时。     

利用同步卫星的电视信道进行时间服务

中国和苏联在同步卫星的电视信道中,插入了标准时间、频率信号,以及标志时、分、秒的时间编码。本文给出利用该信号定时,在不作卫星位置改正的情况下,定时精度优于短波时号,且信号稳定。陕西天文台已研制出荧光屏卫星钟,用于卫星定时。由于卫星发射功率大,使用简易,接收机,所以荧光屏卫星钟的价格较低。     

亚洲一号卫星共视法定轨及时刻同步

１９９３年中国科学院同步卫星观测网同步接收亚洲一号卫星的电视信号，进行了多台站时差法定轨及共视法时刻同步试验。试验：时差法定轨在经度、纬度方向精度较高，在卫星高度方向误差较大，不进行卫星位置修正时，时刻同步误差小于３μｓ； 卫星位置修正时的时刻同步误差小于０．９μｓ，可应用于局或大范围网络时刻同步及同步卫星轨道研究。     

亚洲一号卫星共视法定轨及时刻同步

１９９３年中国科学院同步卫星观测网同步接收亚洲一号卫星的电视信号，进行了多台站时差法定轨及共视法时刻同步试验。试验表明：时差法定轨在经度、纬度方向精度较高，在卫星高度方向误差较大。不进行卫星位置修正时，时刻同步误差小于３μｓ；进行卫星位置修正时的时刻同步误差小于０．９μｓ，可应用于局部或大范围网络时刻同步及同步卫星轨道研究。