X射线脉冲星导航可见性分析

概述了X射线脉冲星可见性分析需要考虑的影响因素,给出了脉冲星高度角以及第三天体遮挡的计算公式。根据导航需要,按照脉冲星优选准则,选取50颗X射线脉冲星进行了仿真计算。分析了可见脉冲星个数随位置、时间、高度的变化规律,单颗脉冲星在1 d时间内可见性的变化情况,以及日月对脉冲星的遮挡情况。     

基于星间测距的两步滤波时间同步方法

基于星间距离测量的自主定轨对应于不可观测性问题,如果引入一个基准,虽然可保持卫星之间的相对位置关系,但是容易出现星座旋转误差。星座旋转的根本原因在于星间观测(测距和测速)无法反映轨道升交点赤经的系统误差。本文对卫星自主定轨的旋转误差以及控制方法进行了讨论和分析。     

低轨卫星与星间链路增强的北斗卫星联合定轨精度分析

为提升区域地面监测站条件下北斗卫星定轨精度,面向日益丰富的北斗星载数据和即将实现的星间链路技术,提出了联合运用地面监测站数据、低轨卫星星载数据与星间链路数据的北斗卫星精密定轨方法。讨论了低轨卫星星载数据与星间链路数据增强对于导航卫星精密定轨的影响,重点从低轨卫星数量、轨位分布及星间链路等方面进行了仿真分析。结果表明:加入少量低轨卫星与区域监测站联合定轨即可显著提高导航卫星定轨精度约73%,钟差解算精度略有改进但不明显;同等数量且均匀分布的低轨星座,其轨位分布对联合定轨精度影响不大;加入星间链路数据可大幅提升导航卫星定轨精度,且改进效率高于低轨卫星。     

基于X射线脉冲星的航天器动力学定轨

系统研究了利用X射线脉冲星观测量进行动力学定轨的全过程,给出了观测数据仿真的基本流程,并利用仿真数据对各项因素对定轨精度的影响进行了量化分析。     

基于随机姿控力模型的GEO卫星机动定轨

采用一阶马尔科夫过程对机动期间的轨道姿控力进行建模,并推导了基于该模型的参数估计方法。利用C波段转发测距体制对GEO卫星机动期间实测数据进行处理,结果表明,该方法能够达到较好的轨道拟合效果。     

X射线脉冲星导航几何法确定航天器位置

给出了X射线脉冲星导航中,利用单差、双差观测量根据几何法确定航天器位置的基本方法。通过仿真试算,重点分析了各类误差项对位置确定精度的影响。     

星地双向伪距模型仿真比较

给出了星地双向测距中,上下行伪距观测值的数学模型。研究了几何距离项、星地钟差影响、地球自转及各项误差修正量在上下行伪距中的差异,并对其进行了量级分析。通过计算得出由于传播时延的影响上下行几何距离项相差较大,在上下行组差时应予考虑。其他各项修正量上下行互差较小,在组差计算时可不予考虑。最后针对GPS 04星仿真计算了上下行伪距值,由此得出由于星地钟差的影响,其互差可达约10 km。     

利用SLR检核GPS35卫星广播星历精度

论述了利用SLR检核GPS卫星广播星历精度的基本方法。采用2005年9月1日至11月30日3个月的SLR观测数据对GPS35号卫星广播星历的精度进行了检核,检核结果表明,观测时段内,由广播星历误差所引起的用户等效距离误差约为35cm。由此我们可以得出结论,在观测时段内GPS35号卫星广播星历的精度能够保障导航和实时定位工作的要求。     

全息地球数据立方体模型研究

进入地球大数据与地球人工智能时代,数字地球建模要求也从地表扩展到全域全时全息,而当前数字地球的数据模型还基本停留在瓦片或地球网格剖分数据模型阶段,严重制约了场景化、智能化数字地球应用。本文提出了全息地球概念以及相应的地球数据立方体组织模型,采用全球多级格网参考系统来描述和表达多尺度空间,用平面或立体格元来表达空间位置,将传统“经度、纬度、高程、时间”时空表达发展至“时间粒度、时间覆盖、网格位置、格网尺度”新时空表达体系,并设计了按照“时间—空间—尺度—属性”一致性描述的全息地球数据建模方案,将矢量、栅格、格网、时序阵列、三维模型等多模态数据归纳至一个统一模型中,使得任何引用特定地球数据立方体中的数据值在时间、空间、尺度都是对齐的,解决了全息地球跨专业、多维时空动态场景数据时空融合集成难题,并结合深时数字地球国际大科学计划全球数字化科研平台需求,开发了深时古地形时空动态可视化模拟系统,完成对模型的验证。     

伪卫星改善DOP值的数学分析

在卫星导航系统中,DOP值是衡量卫星定位导航精度好坏的重要量度。在区域导航定位中,增设伪卫星可以很好地改善卫星分布的几何结构,降低DOP值,提高定位导航的精度。本文用矩阵分解的方法验证了在增设伪卫星后,GDOP必定会减小的结论,并且分析了仰角与VDOP之间的关系,利用伪卫星低仰角的特点例证了加入伪卫星后对系统DOP值的改善作用。