定点在日-地(月)系L1点附近的探测器的发射及维持

在限制性三体问题中共线平动点附近的运动虽然是不稳定的,但可以是有条件稳定的,该动力学特征使得一些有特殊目的的探测器只需消耗较少的能量即可定点在这些点附近(如ISEE-3、SOHO).以日-地(月)系的L1点为例,根据其附近的运动特征,探讨定点探测器的发射与轨道控制问题,给出了相应的数值模拟结果,为工程上的实现提供理论依据.     

单位矢量法的数学模型(MMUVM)及其简化形式(PUVM1)的迭代法的收敛性

利用人造地球卫星观测资料测定有摄初轨的单位矢量法(PUVM1),已得到了非常广泛地实际应用.为了对单位矢量法作进一步地完善和改进,首先在考虑测量误差模型的基础上,建立单位矢量法所对应的数学模型MMUVM.它本质上就是一个非线性最优化问题.针对MMUVM,先分别使用多圈仿真数据和实测数据,形成了与之相对应的目标函数,再利用求解最优化问题的一种三对角二次插值模型的直接搜索方法,分别对其进行了数值处理.计算结果表明,所建立的优化模型MMUVM正确合理,所采用的直接搜索方法实用有效.其次,进一步指明了PUVM1和MMUVM之间关系,即:从本质上讲,PUVM1就是MMUVM的一种简化形式.从数学原理上,清楚地解释了利用PUVM1的准法化方程,只能使用单圈短弧段数据进行初始轨道确定,而不能使用长弧段多圈资料进行轨道确定或轨道改进的根本原因.最后,对PUVM1的迭代算法的收敛性问题进行了初步的理论分析,并给出了相应的数值验证实例,指出了PUVM1的迭代格式是条件收敛的,即:只有在满足一定条件后,才能收敛.这也就意味着:有的时候,尽管准法化方程是合情合理的,但是,此时该迭代法却是发散的,无法迭代求出所要的解.     

CORIOLIS力和离心力摄动对Robe问题平动点位置和线性稳定性的影响

研究了Coriolis力和离心力摄动对Robe限制性三体问题主要平动点位置及线性稳定性的影响，给出了Robe限制性三体问题主要平动点的摄动位置和Coriolis力和离心力摄动对主要平动点位置和线性稳定的影响量级．改进了Shrivastava的结果．     

有摄圆型限制性三体问题平动点稳定的充要条件及应用

摘要给出了一个判断有摄圆型限制性三体问题平动点稳定性的充要条件．该条件只依赖于平动点变分方程的特征方程系数的一个简单关系，使用很方便．用所得到的条件，讨论了任意外力摄动对经典圆型限制性三体问题三角平动点稳定性的影响和惯性阻力摄动对Robe圆型限制性三体问题主要平动点的稳定性的影响．     

一类具非零角动量的平面三体系统的数值分析

对一类具非零角动量的平面三体系统研究其三体构形对系统演化的影响．根据Agekian和Anosova提出的构形图(homology map)，三体系统按其构形特点分属于4个不同的区域．通过数值计算，考察了初始位置位于不同区域中的构形颗粒(homolgydrop)的演化，并就有关性质与Heinamaki等人研究的角动量为零的三体系统作了比较指出，构形颗粒的组成系统全部发生解体的时间在L区域最早，H区域最晚，这与零角动量系统不同．还对4个区域的三体系统的寿命进行了统计分析，得到了各区域中末解体的系统数随时间指数衰减的函数关系．     

平动点线性稳定条件及阻力对限制性三体问题三角平动点线性稳定性的影响

给出了受摄限制性三体问题平动点线性稳定性的一些判断条件，条件只与相应的平动点切映像的特征方程系数有关，使用方便，用这些判断条件，讨论了一些阻力对经典限制性三体问题三角平动点线性稳定性的影响，改进了Murray等的一些结果。     

SGP4/SDP4模型精度分析

本文基于最新发布的SGP4/SDP4(Simplified General Perturbation Version 4/Simplified Deep-space Perturbation Version 4)模型设计了一套定轨方案,从空间目标库中挑选出不同类型和轨道参数的1120个目标进行计算,定量给出了SGP4/SDP4模型处理不同类型空间目标的定轨预报精度.结果表明:近地目标定轨精度为百米量级;半同步和同步轨道定轨精度平均为0.7和1.9km.椭圆轨道目标的定轨精度与偏心率有关,除少数e>0.8的椭圆轨道目标,绝大多数椭圆轨道目标定轨误差均小于10km.用SGP4/SDP4模型对近地目标预报3天,半同步轨道预报30天,同步轨道预报15天,椭圆轨道预报1天,预报误差一般不超过40km.     

The mystery of Pluto's mass

After a short presentation of the Pluto-Charon system and the history of its mass determinations some first reasons are presented that support the existence of a ring of billions of small satellites about Pluto up to tenths of millions of kilometers.The stability, the shape and the dimensions of such an heavy ring are discussed.Finally a general review of advantages and drawbacks of this ring theory is presented as well as the possibilities of detection of the eventual Pluto's ring.     

电子篱笆稀疏资料定轨方法研究

基于Lambert方程和空间几何知识,给出了适用于空间监视电子篱笆设备稀疏观测资料轨道确定的方法.通过对大量目标的模拟试验表明,该方法确定的初始轨道能使轨道改进收敛,定轨精度优于100米,证明该方法适用于电子篱笆对绝大部分空间目标观测数据的轨道确定.最后讨论了篱笆布站纬度对定轨应用的影响.     

双星定位系统的近地卫星联合定轨同质异质观测数据加权方法及应用

针对双星定位系统的近地卫星联合定轨中的多源观测数据的融合处理问题,建立了同质观测数据的二步系统误差修正的改进的方差分量估计最优加权方法;分析指出异质观测数据的多源融合测量模型本质为多结构多参数的非线性回归模型,建立了异质观测数据的模型结构特征分析和方差分量估计相结合的最优加权方法.设计了两类观测数据最优加权及联合定轨参数估计的实现算法,并以双星及备份星的距离和同质观测数据以及双星距离和与星敏感器测角的异质观测数据为例,进行了联合定轨仿真实验.理论分析和仿真计算结果表明;对于同质观测数据联合定轨,采用二步系统误差修正的方差分量估计法,可以获得比传统的经验加权算法更优的定轨精度;对于异质观测数据联合定轨,通过引入表征模型结构特征的加权因子,与平均加权方式相比,近地卫星及静地卫星的联合定轨精度均得到一定程度的改善.     

基于单站短弧段光学观测的低轨卫星轨道预报算法

基于单站短弧段的目标跟踪预报技术是保证高精度光电经纬仪在非常规环境下正常跟踪捕获目标的重要途径.构建了基于非线性滤波器的跟踪预报算法,能够在正常情况下为闭环跟踪提供引导数据,同时构建了基于非线性变换的目标预报算法,可以在无有效观测数据情况下为经纬仪提供轨迹引导,保证目标不丢失.证明了非线性滤波在单站短弧段跟踪预报算法中比常规扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)更有效.计算表明,本文设计的非线性滤波器可以作为光学跟踪设备的引导算法,引导精度同经纬仪的随机测量精度等量级,在设备系统误差达到50"时,预报60 s的精度可达到20",仍然满足跟踪设备的视场要求.     

Librations of central configurations and braided Saturn rings

We give a simple mathematical model for braided rings of a planet based on Maxwell's model for the rings of Saturn.     

GPS星历对LEO星载GPS精密定轨精度的影响

目前,越来越多的低轨卫星上都搭载了用于精密定轨的星载GPs接收机,星载GPS已成为低轨卫星精密定轨的主要手段之一.星载GPS精密定轨精度依赖于GPS星历及钟差精度.基于SHORDE-Ⅲ非差动力学定轨功能,以2005年8月1日至8月7日一周的GRACE卫星实测数据为例,采用事后精密轨道(igs)、快速轨道(igr)和超快速轨道(igu)三种GPS星历在同等条件下定轨,估计GPS星历精度对低轨卫星定轨精度的影响,实际计算结果表明igs和igr两类GPS星历定轨精度相当,约为9.5 cm,igu星历定轨精度略低于igs和igr星历,约为10.5cm:高频GPS卫星钟差数据对定轨精度会产生1-6cm影响.     

Non-Continuation of Integrals of the Rotating Two-body Problem in Hill's Lunar Problem

We consider Hill's lunar problem as a perturbation of the integrable two-body problem. For this we avoid the usual normalization in which the angular velocity of the rotating frame of reference is put equal to unity and consider as the perturbation parameter. We first express the Hamiltonian H of Hill's lunar problem in the Delaunay variables. More precisely we deduce the expressions of H along the orbits of the two-body problem. Afterwards with the help of the conserved quantities of the planar two-body problem (energy, angular momentum and Laplace–Runge–Lenz vector) we prove that Hill's lunar problem does not possess a second integral of motion, independent of H, in the sense that there exist no analytic continuation of integrals, which are linear functions of in the rotating two-body problem. In connection with the proof of this main result we give a further restrictive statement to the nonintegrability of Hill's lunar problem.     

利用天基测角资料进行定轨的方法初探

利用观测得到的测角资料确定目标星的轨道,具有非常重要的应用价值.为了解决该问题,首先给出了最优化数学模型STSM,其次,利用测角资料进行多项式拟合,给出求解最优化模型STSM所必需的初始值计算方案,再次,对STSM目标函数的性态进行了详细地分析,并据此给出了求解该优化问题的基本方法.最后,将上面的方法付诸实施,进行了大量的仿真计算,并对仿真结果进行了初步地分析.计算结果表明,在一定的精度和稀疏度的限制之下,根据方案使用天基测角数据确定目标星的轨道根数既可行又稳健.     

探测双星轨道演变及定轨精度分析

探测双星是中国目前在轨运行的大椭圆轨道卫星.自发射以来,双星轨道不断演变,对定轨和预报精度产生了一定影响.定性定量地分析了探测双星的轨道演变规律.在当前的跟踪模式下,根据轨道演变的不同阶段分析了相应的定轨预报精度,从而为卫星应用部门调整计划模式,确保卫星有效载荷正常提供依据.最后,通过轨道演变的趋势预测了双星的轨道寿命.     

一种估计观测资料动态误差的方法

给出一种较好的观测资料动态误差估计的方法：单圈改进法，该方法从轨道理论出发，有明确的物理背景，避免了最小二乘拟合阶数和Vondrak平滑法平滑因子不确定性，较为准确地估计了观测资料的动态误差．另外该方法能够反映观测资料的不正常的跳动，对准确地评估观测仪器的性能，进一步改进观测仪器是有益处的．     

Research on the Stability of the Circular Restricted Three-body Problem with Radiation and Oblateness

The velocity scaling factor method based on the least squares principle is regarded as the most efficient, stable, and widely-used method among all the manifold correction methods. The stability of the restricted three-body problem where the primary body is a source of radiation and the secondary body is an oblate spheroid is discussed by using the velocity scaling factor method. The numerical simulations suggest that (1) the number of the chaotic orbits will increase if only the oblate spheroid perturbation is considered; (2) the number of the regular orbits will increase if only considering the radiation pressure; (3) when both the radiation and oblateness perturbation exist, the radiation plays a dominant role, and the probability of regular motion of the system will increase.     

地月系潮汐演化长期趋势的估计

根据角动量守恒原理,计算了地月系经潮汐演化到达平衡状态时的旋转周期和地月距离.并根据当前与平衡状态时地月系的总能量差,计算了到达平衡状态的时间.进而估计了地月距离变化和地球自转速率变化的长期趋势.     

卫星星座的结构演化

主要研究星座几何结构的演化问题，分析了在地球扁率摄动和卫星的入轨偏差影响下轨道的演化过程，以卫星的相位和升交点赤经为参数描述了星座结构演化的一般规律，又以星下点轨迹变化和星下点的相互位置关系的变化为参数描述了区域星座结构演化的地域特性．分析表明，地球扁率摄动将导致星座结构的整体漂移，而卫星的入轨偏差则会导致星座几何结构的紊乱，特别是轨道半长轴的偏差，将是影响星座几何结构稳定性的决定因素．