登入帳戶  | 訂單查詢  | 購物車/收銀台( 0 ) | 在線留言板  | 付款方式  | 聯絡我們  | 運費計算  | 幫助中心 |  加入書簽
會員登入 新註冊 | 新用戶登記
HOME新書上架暢銷書架好書推介特價區會員書架精選月讀2023年度TOP分類閱讀雜誌 香港/國際用戶
最新/最熱/最齊全的簡體書網 品種:超過100萬種書,正品正价,放心網購,悭钱省心 送貨:速遞 / EMS,時效:出貨後2-3日

2024年03月出版新書

2024年02月出版新書

2024年01月出版新書

2023年12月出版新書

2023年11月出版新書

2023年10月出版新書

2023年09月出版新書

2023年08月出版新書

2023年07月出版新書

2023年06月出版新書

2023年05月出版新書

2023年04月出版新書

2023年03月出版新書

2023年02月出版新書

『簡體書』异构星座精密轨道确定与自主定轨的理论和方法

書城自編碼: 2600433
分類: 簡體書→大陸圖書→自然科學地球科学
作者: 周建华,徐波
國際書號(ISBN): 9787030441430
出版社: 科学出版社
出版日期: 2015-06-01
版次: 1 印次: 1
頁數/字數: 384/500000
書度/開本: 16开 釘裝: 平装

售價:NT$ 1154

我要買

share:

** 我創建的書架 **
未登入.



新書推薦:
万千心理·成人情绪障碍跨诊断治疗的统一方案:治疗师指南
《 万千心理·成人情绪障碍跨诊断治疗的统一方案:治疗师指南 》

售價:NT$ 308.0
想要发财也无可厚非
《 想要发财也无可厚非 》

售價:NT$ 269.0
交易者
《 交易者 》

售價:NT$ 437.0
国际秩序:法律、武力与帝国崛起(1898—1922)
《 国际秩序:法律、武力与帝国崛起(1898—1922) 》

售價:NT$ 442.0
中国近代通史·第五卷:新政、立宪与辛亥革命(1901—1912)
《 中国近代通史·第五卷:新政、立宪与辛亥革命(1901—1912) 》

售價:NT$ 1221.0
这才是金朝史
《 这才是金朝史 》

售價:NT$ 325.0
梦中银币
《 梦中银币 》

售價:NT$ 269.0
以色列教育:多元文化社会中的教育创业
《 以色列教育:多元文化社会中的教育创业 》

售價:NT$ 459.0

建議一齊購買:

+

NT$ 668
《 生物地球化学:科学基础与模型方法 》
+

NT$ 810
《 中国海洋工程与科技发展战略研究:海洋探测与装备 》
+

NT$ 252
《 节气 》
+

NT$ 361
《 宝石学与宝石鉴定(第二版) 》
+

NT$ 266
《 跟着太阳走一年——江南节气文化随笔 》
+

NT$ 304
《 构造地质学(第三版) 》
編輯推薦:
《异构星座精密轨道确定与自主定轨的理论和方法》可作为高等院校相关专业研究生和相关领域技术人员参考书。
內容簡介:
卫星精密定轨是导航与对地观测领域,尤其是卫星导航系统重要的核心关键技术之一,卫星轨道的测定精度直接决定了导航定位的性能。北斗导航卫星星座首次采取了异构的GEO+IGSO+MEO混合星座方案,由于星座设计的独特性,必要的理论研究和工程实践相对缺乏,对这种异构的三种轨道混合的星座用于卫星导航技术还存在大量的理论、方法,以及工程应用问题等有待进一步研究。
《异构星座精密轨道确定与自主定轨的理论和方法》系统地介绍了高精度导航星座和测地卫星精密定轨、高精度轨道预报、自主定轨的基本理论与新方法,特别分析与给出了区域混合星座及局部布设跟踪站情况下,高精度测定轨的主要技术问题和精密与快速定轨方法,并且针对未来技术发展预测,系统地给出了基于传统与人工智能的混合轨道预报方法、基于绝对定向和地月限制性三体引力强不对称性下的自主定轨理论和方法。《异构星座精密轨道确定与自主定轨的理论和方法》内容丰富、理论体系严谨,并且结合北斗混合星座实际在轨卫星观测数据和仿真数据进行了大量的计算验证,同时配以大量的实际应用方案,对重点、难点加以深入分析和解决方法论述。
目錄
《地球观测语导航技术丛书》出版说明
前言
第1章 绪论
1.1全球导航卫星精密定轨现状
1.2区域卫星导航系统精密轨道测定
1.3本书的结构安排
第2章 卫星运动方程及受力分析
2.1人造地球卫星的运动方程
2.2卫星受力分析
2.3轨道数值积分方法
第3章 统计定轨方法
3.1统计定轨的基本原理
3.2批处理
3.3序贯处理
3.4改进的推广序贯算法
3.5卡尔曼滤波算法
3.6改进的扩展卡尔曼滤波
3.7补偿最小二乘法
3.8结论
第4章 力模型误差的统计分析
4.1引言
4.2长短弧定轨结果的比较
4.3Vondark平滑与滤波
4.4随机序列的谱分析
4.5长弧定轨误差演变的统计分析
第5章 力学模型误差补偿的轨道改进
5.1力模型误差分析
5.2长弧定轨批处理补偿算法
5.3卡尔曼滤波模型误差补偿
5.4结论
第6章 导航星座精密轨道确定
6.1测量模型
6.2多星定轨基本方法
6.3精度分析
6.4观测弧长对定轨精度的影响分析
6.5光压模型性能分析
6.6混合星座约化动力学定轨
6.7动力学约束快速定轨
6.8结论
第7章 单星快速精密轨道确定
7.1短弧定轨面临的主要问题
7.2削弱系统差的策略与方法
7.3时间同步支持下精密定轨及应用
7.4基于多星组网观测的单星定轨方法及应用
7.5结论
第8章 基于神经网络模型的高精度轨道预报
8.1神经网络相关理论
8.2基于神经网络的改进
8.3长期精密轨道预报指标法
8.4预报轨道特征分析
8.5中圆轨道卫星轨道预报
8.6高轨GEOIGSO卫星轨道预报
第9章 基于轨道预报特性的神经网络模型优化及控制
9.1神经网络模型改进性能评估
9.2预报轨道与预报误差对应关系的深入分析
9.3不同因素对神经网络模型补偿精度的影响探讨
9.4神经网络模型的优化设计
9.5基于反向重叠弧段比较法的轨道预报误差控制方法
9.6两种模型下的URE精度分析
9.7结论
第10章 基于星间链路及方向约束的星座自主定轨
10.1概述
10.2星间测距
10.3绝对定向观测
10.4星间测距及定向观测自主定轨数学模型
10.5自主轨道确定仿真与分析
10.6基于星间测向辅助的自主定轨技术
10.7星间无线电定向测量的星座长期自主定轨
10.8结论
第11章 基于拉格朗日导航星座的自主轨道确定
11.1概述
11.2圆型限制性三体问题
11.3拉格朗日轨道航天器星间测距自主定轨的可行性
11.4拉格朗日点轨道自主定轨基本原理
11.5拉格朗日卫星导航系统星间测距自主定轨
11.6拉格朗日导航星与近地导航卫星联合自主定轨
11.7椭圆型限制性三体问题模型下平动点拟周期轨道自主定轨
11.8结论
参考文献
索引
內容試閱
第1章绪论
卫星导航系统以其全天候、高精度的独特优势为整个地球空间提供导航定位和授时服务,是极其重要的空间信息基础设施。世界各大国都在大力发展自己的卫星导航系统,中国北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统(BD)与全球定位系统(GPS)、全球卫星导航系统(GLONASS)、伽利略(GALILEO)等国外其他系统一并成为国际上发展最为迅速的导航系统。北斗卫星导航系统作为国家的重大基础设施,是国家产业转型的重要推动力。导航卫星精确定轨是卫星导航系统的核心业务,利用卫星导航系统实现载体导航的基础条件是导航卫星的空间位置已知,因此导航卫星精确定轨是卫星导航系统运行服务的前提,其性能直接影响用户导航定位的精度。
北斗导航卫星星座首次采取了异构的GEO+IGSO+MEO混合星座混合星座方案,这种技术方案有利于实现先区域、后全球服务的发展思路。星座设计的独特性带来了一些新问题,如必要的理论研究和工程实践相对缺乏,相应高精度定轨的精确的力学模型还未建立,且星座轨道机动轨道机动多、平台控制模式建模困难等。因此,要实现这种异构导航星座导航星座的应用,还需要在理论、方法和工程应用等方面做进一步研究,包括:
(1)区域监测网如何实现全星座精密轨道的确定;
(2)静止GEO卫星GEO卫星和单颗卫星快速轨道的确定及其预报方法;
(3)观测手段的改进、测量模型和力学模型精度的提高;
(4)空天环境因素与导航卫星及其星座相互感应、感知的规律和机理;
(5)星座自主运行自主运行等相关基础理论模型与方法。
作者根据10多年从事卫星精密定轨精密定轨的研究成果撰写此书,主要内容:国内外导航卫星精密定轨现状、中国导航系统中精密定轨面临的一些问题、多星精密定轨、GEO卫星精密轨道确定、快速精密定轨、自主定轨自主定轨及长期精密轨道预报轨道预报。
1.1全球导航卫星精密定轨现状
1.GPS卫星导航系统
GPS是国际上发展最为成熟的卫星导航系统。截至2014年12月,GPS在轨星座共有31颗,其中工作卫星30颗,正常运行的BlockIIA有10颗,BlockIIR有12颗;BlockIIR M有7颗,BlockIIF有1颗。
GPS采用全球布设监测站监测站,实现卫星轨道与钟差钟差的一体化解算。采用用户伪距误差用户伪距误差(userrangingerror,URE)作为指标来衡量GPS卫星轨道误差和钟差误差对用户定位的综合影响。GPS卫星的星历和钟差参数每天由地面监控系统进行更新,一般每天上传一次,如果URE超限,则增加上传次数。其系统设计的URE指标为6.0m,但1994年系统实际的指标已经达到3.0m,优于设计要求。随着各种模型和技术的不断改进,实际的URE值不断降低。
2004年,增加美国国家大地测量局的6个跟踪站作为系统运控的地面监测站后,URE更是降到1.1m以下。并且地面跟踪站的增加可以实现对GPS卫星100%弧段可见,增强了GPS系统完备性和监测能力。2006年又增加了国家大地测量局的其余5个站作为GPS系统运控地面监测站。目前,GPS星历精度优于5m。
随着GPS现代化的不断推进,部分GPS卫星开始安装了激光反射镜,可以通过SLR(satellitelaserranging)技术测定卫星轨道,但通常是作为一种高精度的轨道检核与验证手段,而并未作为导航系统实时在线的测轨手段。GPSBLOCKIIR型卫星采用新型的铷原子钟原子钟,其频率稳定性能提高一个量级。
增加了自主定轨功能后,GPS的BLOCKIIR、BLOCKIIF卫星生存能力明显加强。目前GPS共有三种运行模式:一是在有地面站支持的条件下,定轨全部在地面完成,广播星历广播星历每天由注入站注入一次,广播星历再由卫星转发给用户;二是在有地面站支持的条件下,由地面站计算广播星历,预报210天,广播星历每月由注入站注入一次,卫星通过星间测距星间测距和通信,对地面预报的轨道和卫星钟差进行改进,并将改进的广播星历发给用户;三是地面站负责在地面将轨道预报210天,并每月上传给导航卫星一次,这样,即使失去地面站支持,每颗导航卫星上仍至少有180天的预报星历,以这些预报星历为先验信息,结合星间双向测距获得的卫星间钟差和距离信息,采用适当的星上轨道算法,在卫星上完成轨道确定任务,并将改进的广播星历发给用户。
在没有地面站支持的条件下,要维持系统精度,BLOCKIIR卫星新增了三项功能:一是每颗卫星都增加了星上计算能力;二是增加了UHF波段的星间通信能力;三是增加了UHF波段的星间测距能力。星上信息处理大致可以分成三步:一是对所有可视GPS卫星进行伪距测量;二是对可视卫星接收和发播数据信息;三是处理测量值,得到新的广播星历估计值。
2.GLONASS卫星导航系统
GLONASS地面跟踪控制网包括系统控制中心和布设在俄罗斯整个国土上的跟踪控制站网,其中地面控制中心位于莫斯科的戈利岑诺,地面控制中心同时维持GLONASS的时间基准,遥测和跟踪站位于圣彼得堡、Ternopol、Eniseisk和共青城。地面跟踪控制网负责采集、处理GLONASS卫星的轨道和信号信息,并向每颗卫星发射控制指令和导航信息。
虽然GLONASS的地面跟踪站没有全球布设,但俄罗斯国土面积东西跨度很大,跟踪站的分布也相当广,而且卫星上装有SLR反射器,可以利用高精度的SLR对其进行跟踪。因此,GLONASS导航卫星可以实现较高精度的轨道和钟差确定,GLONASS广播星历精度为10~25m。GLONASS地面控制系统通过数据综合解算和相位控制相位控制两种方法保证星上时间和系统时间之间的同步。
数据综合解算是指在卫星精密轨道已知的前提下,利用监测站的站 星距离观测资料,计算出星上时间相对于系统时间之差。然后将其上行注入给卫星,通过卫星导航电文导航电文转发给用户,用户在导航定位过程中进行卫星钟差的修正。卫星钟差改正数的计算采用星上时间相对于系统时间偏差的线性拟合算法,使用每一圈30~60min时间段内的观测资料,每天两次向卫星上行注入。
相位控制方法是在GLONASS导航电文格式中,用10bit表示每颗卫星星上时间相对于GLONASS时间的改正数,其容量为1.9ms。当星上时间偏差大于1ms时,数据综合解算方法将由相位控制方法来补充,以保证星上时间与中央同步器时间之差不超过1ms。也就是讲,相位控制方法就是由地面控制系统通过星上相位微调器(其精度在10-17量级)对卫星钟进行微调校准。在地面系统进行卫星钟校准期间,通过导航电文发送“禁止使用该星进行导航”的标志。
3.GALILEO卫星导航系统
与GPS和GLONASS相比,欧洲GALILEO卫星导航系统还处于系统建设阶段,因此,其各项指标还存在不确定性。据相关资料介绍,GALILEO系统GALILEO系统的精密定轨与时间同步时间同步和GPS一样,计划采用单程测距,由分布在全球的12个轨道测定和时间同步站接收卫星发射给用户的双频伪码测距信号和记录多普勒信号,每站配置铯原子钟,并与系统的主钟进行精确同步。卫星钟与地面钟之间的偏差通过测量的伪距值和由精密定轨得到的站星距求差得到。地面控制中心接收来自监测站的观测数据和通过共视法获得的UTC(K)TA(K)数据,经过预处理、定轨与时间同步处理模块处理、滤波产生钟差改正数和平均频率,钟差改正数通过上行注入站上传至卫星,平均频率作用于GALILEO系统主钟产生系统时间基准。GALILEO系统每30min对星载钟更新一次校准数据,以满足时钟与轨道误差的综合误差不超过0.65m。GALILEO系统校准时间间隔较小的主要目的是要减小卫星钟周跳的影响。
2005年12月欧空局发射了第一颗试验卫星GIOVE-A,并于2008年4月发射了第二颗在轨验证试验卫星GIOVE-B,轨道确定与时间同步(ODTS)试验结果表明:所有测量类型的残差都比较理想,且GIOVE-A和GPS的平滑伪距及相位残差水平一致。卫星激光测距的残差为几个厘米,解算的GPS轨道与IGS精密轨道之差为分米级。GIOVE-A重叠弧段轨道径向差异均方根(RMS)小于10cm,沿迹方向差异RMS为50cm量级,钟差差异RMS为0.15ns。
4.IGS精密轨道
国际GNSSGNSS服务组织下设的各分析中心,利用全球布设的IGS跟踪网提供的丰富且地理分布均匀的跟踪数据,采用高精度GNSS数据处理软件计算GPS卫星的精密轨道和钟差,最后由分析中心协调机构综合各分析中心的结果,形成IGS对外发布的轨道和钟差产品,以服务于全球科研、教育和其他行业。
从1994年(IGS正式成立)至今,随着跟踪站数量的不断增加,以及各种轨道力学模型和测量模型的持续改进,IGS提供的GPS事后最终轨道精度从0.3m提高到3~5cm,事后最终钟差产品的精度小于0.1ns。此外,IGS还提供快速和超快速轨道和钟差产品。但是,IGS提供的全部是事后处理的精密轨道和精密钟差,与导航系统在线实时运行并预报提供给用户的导航电文存在很大差别。表1.1.1给出了各导航系统轨道确定精度统计。
1.2区域卫星导航系统精密轨道测定
一般而言,区域卫星导航星座通常会采用GEO和IGSO类型的轨道卫星,可以最少数量的卫星实现对需要地区的覆盖。这类轨道卫星对地相对运动小,轨道解算的可测性差,反映在定轨解算的方程上表现为定轨几何差,因此使得高精度定轨变得比常用的中圆轨道卫星困难很多。特别是GEO卫星,由于它相对地面站的观测几乎静止不动,观测方程不随时间变化,因而在定轨解算过程中轨道参数和其他误差参数交联,难于分离求解。比如,卫星轨道的径向误差和卫星及接收机钟差为强相关,甚至线性相关,而全球运动卫星这两类的误差是可分离的,载波相位载波相位测量的模糊度参数也是类似的情况。
区域卫星导航系统还有一个问题是受国土跟踪监测范围限制。一般来讲,区域系统都是在全球的局部地区设立卫星跟踪观测站,由此带来了卫星的观测几何观测几何差、跟踪弧段短,不能做到全弧段的观测,由此导致精密定轨性能提高难度很大。中国的北斗卫星导航系统选择的星座就是由GEO、IGSO、MEO三种卫星构成的,其中GEO卫星、IGSO卫星IGSO卫星是导航应用的主用卫星;除此之外,由于GEO静止和IGSO运动慢的特性,无线电传输与接收方面存在顽固的多径效应多径效应,表现为卫星信号处理中无法去除或有效减小多径误差,特别是GEO卫星的伪距观测值存在严重的多径误差,其数据精度较MEO卫星MEO卫星的伪距观测精度降低约1个数量级之多,由于观测精度的降低也将极大影响轨道测定的精度。
另外,这两类轨道卫星作为导航主用卫星还是首次,因此,对其轨道特性、力学模型的认知还在初级阶段。力学模型精度不高,也成为精密轨道确定的一个问题。以GEO卫星为代表的高精度轨道预报问题,其预报精度衰减过快的主要原因是以光压模型为主的力学模型不够准确,其中目前单星定轨单星定轨主要采用简单的球模型,而多星定轨多星定轨主要采用的是GPST20经验模型。同时,不同类型的卫星,其卫星姿态与太阳面板均存在差异,因此需要根据卫星实际情况,建立相应的太阳光压模型。使用长时间跟踪策略,通过精密定轨及其误差分析等方法实现对太阳辐射压模型的精化也有待进一步深入研究。
此外,由于卫星导航系统用户接收处理用的卫星轨道是预报轨道,而轨道预报的精度取决于定轨精度和预报模型的精度,如前所述,对于区域异构的混合导航星座这两个方面都面临挑战,即轨道确定误差大、力学模型误差模型误差大,这些均将影响轨道预报精度,进而影响导航服务的性能。目前的轨道预报特别是高精度轨道预报方法大都基于力学模型。对于轨道高度在10000km以上的卫星而言,如美国GPS卫星与俄罗斯的GLONASS导航卫星的定轨精度要求是厘米量级,1天预报的要求精度优于米级。力学模型轨道预报误差随时间发散过于严重,因此无法获得较高精度的长期预报星历。仅就预报而言,改进轨道预报精度有两种方法:一种方法是通过分析产生的物理原理,建立更加精准的动力学模型动力学模型;另一种方法可以从轨道预报误差的规律中寻找突破,通过对历史时刻预报误差的学习及训练,掌

 

 

書城介紹  | 合作申請 | 索要書目  | 新手入門 | 聯絡方式  | 幫助中心 | 找書說明  | 送貨方式 | 付款方式 香港用户  | 台灣用户 | 海外用户
megBook.com.tw
Copyright (C) 2013 - 2024 (香港)大書城有限公司 All Rights Reserved.