基于笛卡尔坐标的卫星地影模型解析

卫星地影的精确计算对于卫星的电源设计、定轨和定姿等方面具有重要意义。本文通过基于地心的笛卡尔坐标系,从向量的角度描述了日、地、卫之间的几何关系,针对不同轨道高度的卫星分别利用圆柱形模型和圆锥形模型对其进出地影的时间和位置进行了解算和分析,同时给出了圆锥形模型的计算程序。     

北斗导航卫星地影状态分析

为满足我国卫星导航系统状态切换中地影时间确定以及卫星轨道确定中太阳辐射压建模等需求,本文针对GEO、IGSO、MEO三类导航卫星,采用柱形与锥形地影模型进行了地影因子及本影区持续时间差异分析。在此基础上以地影期持续天数,本影区持续时间为分析对象,对卫星轨道根数与地影状态之间的关系进行了深入研究。     

星蚀期北斗卫星轨道性能分析——SLR检核结果

星蚀期北斗卫星的轨道性能是北斗卫星导航系统性能分析的重要部分。了解北斗卫星导航系统星历中星蚀期轨道的精度,不仅可为系统服务性能评估提供支持,还有助于了解星蚀期精密定轨中相关模型可能存在的问题,进而为精密定轨函数模型改进提供参考。本文基于2014年1月至2015年7月的卫星激光测距资料,重点分析了星蚀期对北斗不同类型卫星轨道的影响,同时也对北斗广播星历和精密星历中整体轨道径向精度进行检核。结果表明:星蚀期内(尤其是偏航机动期间),IGSO/MEO卫星的广播星历和精密星历轨道均存在明显的精度下降;广播星历轨道径向误差达1.5~2.0m,精密星历轨道径向误差超过10.0cm。但仅从轨道径向残差序列中难以发现星蚀期对GEO卫星轨道是否有显著影响。非星蚀期间,IGSO/MEO卫星和GEO卫星的广播星历轨道径向精度分别优于0.5 m和0.9 m。IGSO/MEO卫星的精密星历轨道径向精度优于10.0cm,GEO卫星的轨道径向精度约50.0cm,且存在40.0cm左右的系统性偏差。     

单颗LEO卫星轨道参数对GPS掩星事件分布和数量影响的模拟研究

针对利用LEO星载GPS接收机对GPS卫星进行掩星观测的任务,在建立LEO卫星轨道模拟系统的基础上,考虑卫星几何关系和天线视场的情况下,对掩星事件进行了模拟。分析了对于单颗LEO卫星,掩星事件的分布和数量随着LEO轨道参数包括轨道升交角距、升交点赤经、轨道高度和倾角而变化的规律,并得出了相应结论     

卫星摄影测地原理

本文论述了卫星摄影测地的原理,着重讨论了确定卫星与地面目标点连线之方向的方法,并推导了处理星、地相机摄影数据的各种公式,最后对本法的精度作了粗略的估计。     

地影模型对导航卫星轨道数值积分的影响及改进

以RKF7(8)和Adams12阶PECE方法为例,分析了单步法积分器和多步法积分器在圆柱体、双锥形地影模型下,地影边界对导航卫星轨道积分的影响,并提出了相应的改进方法。改进方法原理简单,在3d积分弧段内最大误差优于cm级。     

卫星测高星下点位置的计算

本文详细论述了卫星测高工作中星下点含义,计算星下点位置的基本原理,并导出一组计算星下位置的实用公式。     

北斗卫星ECOM光压模型参数选择策略分析

以ECOM经验光压模型为基础,利用北斗卫星3年的精密星历进行轨道拟合,获得了ECOM光压参数的变化规律,给出了北斗3类卫星的ECOM光压参数选择策略。从北斗卫星姿态控制模式出发,通过卫星星体受照分析,指出在北斗卫星地影期零偏航状态下,由于太阳对卫星帆板的不正照,导致与动态偏航姿态相比,光压摄动力存在与轨道周期相关的分量,需要在ECOM 5参数的基础上增加D向周期分量进行吸收。通过MGEX全球网数据定轨试验,本文提出的方法可使零偏段定轨重叠段位置精度提高50%~80%。     

近圆轨道遥感卫星星下点轨迹的计算

根据遥感卫星轨道的特点，提出了计算近圆轨道卫星星下点轨迹的算法，并对其进行精度评估。结果表明这种算法是快捷和有效的，能够满足卫星规划阶段对轨道精度的要求。     

单颗LEO卫星轨道参数对GNSS反射事件分布和数量影响的模拟研究

根据LEO星载GPS反射信号接收机的遥感地球物理学参数,利用SGP4卫星轨道预测模型,对反射事件进行了模拟。定量讨论了LEO轨道参数包括轨道倾角、轨道高度、近地点角距和升交点赤经对海洋反射事件分布和数量的影响。此外,对单颗LEO卫星总的反射事件进行了模拟与分析。     

基于HSI色彩空间的资源三号影像阴影检测

由于遥感影像上某些区域的光照辐射不足,不可避免地会产生阴影,阴影意味着图像信息的损失,而遥感影像的阴影检测在地物的识别和影像匹配方面具有重要意义。本文主要介绍的是基于HIS色彩空间的阴影检测方法,在检测过程中,根据阴影高色调低亮度的特性,结合大津法计算比值图像最佳阈值进行遥感影像阴影检测,并且在RGB色彩空间计算G分量的最佳阈值来排除树木植被和一些非阴影区域对阴影检测的影响。同时采用国产高分辨遥感卫星——资源三号的同一地区不同季节和不同太阳高度角的遥感数据进行阴影的对比检测。实验结果表明:本文基于HIS色彩空间的阴影检测方法可以快速有效地检测出影像上的阴影,并且能区分树木、河流等暗色物体。     

开放式空间基础信息平台的发展特征与技术内涵

基于测绘和地理信息产业发展背景,针对日益增长的数据融合、实时共享、深度处理和个性化的需求,对数字城市中测绘服务特征进行分析,重点介绍符合云计算模型的开放式计算环境、多路径数据更新、多源数据一体化集成、全尺度城市编码、自适应空间数据处理和动态在线制图等理论、方法与关键技术。在此基础上,研制开发了开放式空间基础信息平台,并成功应用于数字深圳的建设中。     

基于全球导航卫星系统的高轨卫星定轨理论研究及仿真实现

由于地基定轨系统的局限性,提出基于全球导航卫星系统(GNSS)的高轨卫星定轨方法,并设计实现了高轨卫星天基定轨仿真软件。结合高轨卫星天基定轨的特点和GNSS的建设现状,研究卫星可见性算法和星间观测模型,综合轨道积分和Kalman滤波方法的优点,提出确定高轨卫星轨道的积分滤波方法。仿真结果表明基于GNSS完成天基定轨增加了卫星的观测量,提高了定轨精度。最后在理论研究的基础上,自主开发了集STK、Matlab和Visual C++为一体的高轨卫星天基定轨仿真平台。为北斗系统应用于高轨卫星天基定轨提供了理论上的参考依据和模拟工具。     

正射影像上阴影区域检测与消除的方法

随着摄影测量和遥感技术的新发展,高分辨率正射影像的应用越来越广泛,而阴影现象则是这些航空影像中常见的问题之一。阴影的处理,主要包括阴影检测和阴影消除两部分。以色彩理论为基础,分析了航空影像中阴影的性质,总结了现有的阴影检测方法,并采用光谱比值法进行了阴影提取的实验;进而结合数字图像处理的相关算法,主要研究了基于改善Wallis滤波的阴影消除方法,通过相关试验表明,采用该算法得到了良好的视觉效果。     

利用边界链编码和HMM进行SAR图像阴影建模和分类

针对利用合成孔径雷达图像中的阴影信息进行目标识别的问题,提出了一种边界链编码和隐马尔可夫模型(HMM)相结合的合成孔径雷达图像目标识别方法。该方法利用链编码技术来描述SAR图像阴影边界的形状,可以很好地反映形状的特性,且计算上很有效;利用HMM统计建模方法对阴影边界的链编码进行建模和分类,从而实现SAR图像的自动目标识别。使用MSTAR数据库中的SAR图像数据对该方法进行了验证和分析,分类结果证明只利用阴影信息进行分类的可行性,且该方法可以有效地实现SAR图像的目标识别。     

建筑塔机臂尖GNSS动态监测模型设计

鉴于传统的人工周期巡检方式存在诸多弊端,本文设计了一种基于卫星定位的建筑塔机臂尖动态监测模型。以GPS为例建立单历元快速定位模型,给出利用DUFCOM和DC算法相组合的整周模糊度快速确定算法(FARSE)的实现流程;提出了一种基于历元位置偏差的臂尖垂向位移监测参数及预警参数构造方法。初步试验结果表明,利用GPS单历元快速定位模型解算获得了平面精度优于2 cm、高程精度优于4 cm的定位结果;基于该定位结果,从监测参数和预警参数两个角度验证了本文模型设计的有效性。