高分三号卫星总体设计与关键技术

高分三号(GF-3)卫星作为我国首颗自主研制的C频段多极化SAR卫星,突破了多项关键技术。卫星在明确SAR载荷的体制和基本配置的基础上,围绕SAR载荷的需求开展卫星平台适应能力的分析以及载荷与平台之间的匹配性研究,形成了一系列卫星特点和技术创新点,主要技术指标达到或超过国际同类卫星水平。     

卫星双向共视法时间比对计算模型及其精度评估

时间同步技术是卫星导航定位系统设计的关键技术之一。根据卫星双向共视法时间比对的基本原理,详细推导了该时间同步方法在地心惯性系中精确到卫星和地面站速度的二次幂以及加速度的一次幂的计算模型,并以GEO卫星和GPS卫星为例,分析了该计算模型中的距离改正项时延对地面站间相对钟差的影响量级。结果表明：对于GEO卫星、GPS卫星与地面站之间的比对,当要求 的计算精度时,距离改正项时延只需要考虑到卫星速度项、地面站速度项的影响;当要求 的计算精度时,还需要考虑到卫星速度二次幂项、卫星加速度项、地面站与卫星相对钟差对卫星速度项、地面站间相对钟差对地面站速度项的影响。     

卫星双向共视法时间比对计算模型及其精度评估

根据卫星双向共视法时间比对的基本原理,详细推导该时间同步方法在地心惯性系中精确到卫星和地面站速度的二次幂以及加速度的一次幂的计算模型,并以GEO卫星和GPS卫星为例,分析该计算模型中的距离改正项时延对地面站问相对钟差的影响量级.结果表明:对于GEO卫星、GPS卫星与地面站之间的比对,当要求1 ns的计算精度时,距离改正项时延只需要考虑到卫星速度项、地面站速度项的影响;当要求1 ps的计算精度时,还需要考虑到卫星速度二次幂项、卫星加速度项、地面站与卫星相对钟差对卫星速度项、地面站间相对钟差对地面站速度项的影响.     

多星座参考站接收机钟差的估计方法研究

多星座数据融合处理时,由于接收机钟差和信号传播延迟的影响,导致信号发射时刻的卫星位置不能精确求定。在定位解算里,可以通过星间差分消除与光速有关的接收机钟差影响,然而与卫星径向速度有关的接收机钟差项却得不到消除。该文详细分析了多星座接收机不同钟差值的产生原因,推导了卫星径向速度对站星距的影响,提出了一种针对多星座的单基准站接收机钟差估计方法,通过统一修正各星座卫星位置,有效消除了与卫星速度有关的接收机钟差项的误差,并且适用于存在1ms时钟跳跃的接收机,实现多星座融合的高精度定位。     

卫星编队相对动力学方程稳定性分析

编队飞行是多颗卫星在共同控制律下动力学状态的耦合。稳定性是卫星编队动力学状态耦合分析的重要内容之一。以主星运动的真近点角为参数,在不考虑摄动的情况下,建立了卫星编队相对动力学方程。根据李亚普诺夫稳定性定理,分析了相对动力学方程中非线性项对卫星编队一阶近似方程的稳定性影响。得出了非线性项对一阶近似的稳定性影响与编队卫星的主星偏心率有关的结论。     

卫星编队相对动力学方程稳定性分析

编队飞行是多颗卫星在共同控制律下动力学状态的耦合.稳定性是卫星编队动力学状态耦合分析的重要内容之一.以主星运动的真近点角为参数,在不考虑摄动的情况下,建立了卫星编队相对动力学方程.根据李亚普诺夫稳定性定理,分析了相对动力学方程中非线性项对卫星编队一阶近似方程的稳定性影响.得出了非线性项对一阶近似的稳定性影响与编队卫星的主星偏心率有关的结论.     

多星定轨条件下北斗卫星钟差的周期性变化

基于地面监测网的多星精密定轨可以同时解算出北斗卫星轨道和卫星钟差。由于轨道和钟差的耦合影响,卫星钟差时序难免会出现周期性波动。此外,受限于目前并不完善的北斗全球监测网络分布、系统导航文件缺失以及定轨后处理软件的设置问题,3类卫星的钟差均存在大量数据间断问题。本文利用适用于间断数据的谱分析方法,对多星定轨条件下的北斗卫星钟差数据进行了周期项提取,并利用周期项改进后的钟差预报模型评估了24h以内的预报精度。基于近一年的数据分析表明,北斗GEO卫星钟差3个主周期依次为12、24和8h,IGSO卫星钟差的3个主周期依次为24、12和8h,而MEO卫星钟差的3个主周期依次为12.91、6.44和24h。与改进前相比,周期项改进后的钟差预报模型将北斗卫星钟差在24h以内的预报精度提高了20%~40%。     

线性多步预测校正法在GLONASS卫星位置解算中的应用

GLONASS卫星位置解算是多系统兼容卫星导航接收机组合定位解算中一项重要的内容,对算法的稳定性、精度和计算量有较高的要求.引入了一种求解GLONASS卫星位置的新方法-Adams线性多步预测校正方法,详细推导了应用此方法进行卫星位置解算的过程.应用实际数据对此算法和四阶龙格-库塔算法进行了对比验证,结果表明:Adams线性多步预测校正方法是一种求解GLONASS卫星位置的有效方法,其稳定度优于四阶龙格—库塔方法,且计算量小.     

卫星导航接收机中多波束抗干扰技术

抗干扰是卫星导航接收机中一项重要的技术。提出了一种卫星导航接收机中的新型多波束抗干扰方法,该方法能够较好地兼顾零陷深度与卫星信号增益的矛盾,达到抑制干扰的同时增强卫星信号强度的目的。通过大量仿真实验分析了波束数目、波束分配方式以及波束指向偏差对抗干扰性能的影响。仿真结果和性能分析验证了该方法的有效性和可行性。     

刘经南院士

刘经南院士在卫星导航定位技术应用和工程领域成就显著。 他负责完成了“国家GPSA、B级网”的设计方案和数据处理,“湖北清江隔河岩大坝外观变形GPS监测自动化系统”的总体设计方案和软件开发,“中国广域差分GPS建设方案”等多项科研项目,以及“深圳市连续运行卫星定位服务系统”等多项大型工程项目,获得两次国家科技进步奖和多次省部级科技进步一、二等奖。     

全球导航卫星系统在民用航空中的应用

分析了民用航空应用对全球导航卫星系统性能的严格要求。介绍了GPS系统对其精度、完好性等性能进行增强的措施,及在民用航空中的应用,进一步介绍了未来多卫星导航系统为满足航空应用需求而做的努力。介绍了卫星导航系统目前在我国民用航空中的应用情况,强调了未来卫星导航系统对我国航空应用的重要意义。     

利用GPS卫星轨道确定地球二阶带谐系数的研究

重力恢复和气候实验(gravity recovery and climate experiment,GRACE)任务受限于卫星的低轨极地轨道性质和编队模式,确定的重力场模型C20项存在不足.与之相比,全球定位系统(global positioning system,GPS)卫星为倾斜轨道,卫星数量多,将G PS卫星的精...     

卫星遥感计划的现状

<正> 目前,不少国家在发展卫星遥感系统。美国NASA(国家航空与航天局)1982年发射了Landsat-4,该卫星传送由多光谱扫描仪和专题成象仪获取的高质量数据。航天飞机的多项飞行任务均预定配备部分遥感没备;合成孔径雷达、胶片摄影机与光电传感器。苏联存礼炮—7号飞船上使用了胶片摄影机,在Meteor卫星上使用了光电传感器。法国将发     

我国首个灾害监测小卫星星座即将发射

2008年8月,我国第一个专门用于环境与灾害监测预报的小卫星星座即将发射。它是我国第一个多星多载荷民用对地观测系统,由可见光、红外与微波遥感等观测手段的光学卫星和合成孔径雷达卫星(2 1星座)组成     

环境一号遥感卫星影像质量评估和应用分析

以CCD影像分析为主,通过随机抽取的环境一号卫星遥感影像,按照卫星影像标准处理流程获得遥感影像,综合利用多种计算机分析和人眼判定方法,对卫星影像质量进行分析,获得环境一号卫星遥感影像质量评定结果,并确定其应用范围与适用性。其相关结果可以为环境一号卫星的应用提供借鉴,也为未来我国发展多光谱宽幅中分辨率遥感卫星提供参考。     

姿态模式切换期间QZSS卫星轨道及其钟差产品特性分析

导航卫星姿态控制模式切换对精密定轨解算得到的轨道和钟差均有较大影响。本文首先从理论上分析了卫星偏航姿态及其对精密定轨的影响,然后分别以卫星激光测距检核和钟差多项式拟合的方法对IGS MGEX分析中心的QZSS卫星轨道和钟差产品精度进行评价,最后以谱分析方法和改进阿伦方差揭示了卫星钟差的周期特性。基于2014年全年的QZSS卫星轨道和钟差产品的研究表明,一年内有两次长约20 d的地影季,太阳角呈现半年周期的波动;QZSS卫星在低太阳角时有零偏保护,其卫星轨道和钟差精度都与太阳角有显著相关性;卫星钟差具有与轨道周期相近的周期项,且周期项振幅与太阳角的大小也具有相关性,表明现有的定轨策略存在不足。考虑到QZSS与目前北斗星座中IGSO和MEO卫星姿态控制模式的相似性,该结论对于研究我国BDS姿态切换期间的精密定轨有一定参考价值。     

基于空间数据库的多源异构卫星数据一体化管理研究

我国已经成为卫星遥感数据大国,但是在多源异构海量遥感数据的系统建设和技术研发方面,现行的遥感数据存储、处理以及服务技术将面临很大的挑战。本文基于空间数据库的空间对象模型和关系模式,设计了一套"空间-属性-体化"的多源异构卫星数据标准化数据结构,开发了多源异构卫星数据一体化管理应用原型系统,实现了多源异构卫星数据的自动化入库、统一查询检索和多样化处理等功能,为多源异构卫星影像数据及其辅助元数据的一体化管理提供解决方案。     

中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司

一、推进技术进步与创新,取得多项重要成果 1、1979年公司成立了全国第一个卫星定位队,装备了美国MX1502型多谱勒卫星定位仪,并引领石油勘探队横穿无人进入的塔克拉玛大沙漠,为中国石油勘探进入新时期打下基础,以后相继在青海、西藏等无人区展开石油大会战,为中国石油勘探做出巨大贡献。     

多卫星系统融合精密单点定位性能分析

随着全球四大卫星导航系统格局的成型,卫星定位系统已从单系统模式发展为如今多系统、多频率融合定位、交互操作的模式。在分析多系统精密单点定位模型及各误差项处理策略的基础上,利用RTKLIB进行GPS,GLONASS,GALILEO,BDS多系统融合精密单点定位试验,并分析其动/静态定位性能。实验结果表明:在单系统空间几何构型较差的情况下,多系统融合精密单点定位较单GPS定位精度可提高20%~40%,收敛时间可缩短35%~50%;在截止高度角超过40°的情况下,单系统会因可见卫星数量不足而无法完成连续定位,而多系统仍能实现高精度的连续定位。这在城区、山区或卫星遮蔽较严重的不利环境中有重要的利用价值。     

面向测绘应用的遥感小卫星发展趋势分析

针对当前遥感小卫星在我国民用测绘领域尚未进入业务服务阶段,其研制周期短、投资成本低、部署方式灵活、数据获取现势性强等优势未得到充分发挥的问题,该文阐述了国内外遥感小卫星应用发展现状,在此基础上分析了面向测绘应用的遥感小卫星发展趋势。在全球小卫星遥感产业发展势头迅猛的大背景下,面向立体测图应用的高分辨率遥感小卫星将具备更高的系统综合精度指标,通过多星组网和多网协同,实现对全球范围高分辨率遥感影像的及时获取、重点区域的高频次重访和动态地理环境监测,有利于提升卫星测绘产品服务的质量和效益,促进卫星应用的商业化、国际化发展和一系列关键技术的突破。本文的研究为我国测绘遥感卫星的后续发展提供了思路和借鉴。