天地基联合多星定轨及精度分析

数据中继卫星和双星定位系统通常由2或3颗地球同步卫星和数颗近地卫星组成,这些系统所提供的“星-星”测量数据提出了多星同时定轨的需求。文章介绍了已知天基星星历定轨和未知天基星星历定轨的主要差别,建立了距离和观测量的测量模型,描述了多星同时定轨的技术难点,分析了整个系统的定轨精度。

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.

回归大椭圆轨道卫星轨迹保持策略与仿真

为了实现大椭圆轨道卫星星下点在一定经度范围内回归,保持对特定区域的长时间观测,对优化轨迹保持策略进行了深入研究。首先提出了必须根据共振大椭圆卫星的轨道演变规律进行轨迹保持。同时分析了大椭圆轨道卫星满足回归条件的轨道约束;其次分析了主要动力学模型的摄动规律,建立了轨道摄动对升交点赤经、半长轴以及轨迹漂移影响的计算模型;最后结合工程应用实际,给出了具体的回归大椭圆轨道的轨迹保持周期和保持策略。通过仿真实验及结果分析,表明了该策略的正确性和有效性,为回归大椭圆轨道卫星的轨道设计和测控实施提供技术参考。

雷达设备与微机数据通信的设计与实现

在航天测控网上升段外测系统跟踪设备中，部分雷达设备是在IRMX86系统下对跟踪测量数据进行记录。这种系统下的记录格式在Windows系统下无法实现外弹道事后数据处理任务。提出了利用停等协议实现IRMX86和Windows不同操作系统下数据通信，将IRMX86系统下记录的数据转换到Windows系统；给出了其实现原理、系统组成及软件设计方法。此数据通信系统历经了多次试验任务的检验，成功地为雷达数据事后处理提供了可靠的第一手数据资料，为外弹道测量数据事后处理提供了可靠的技术支持。

改进EMD方法及其在运载火箭振动信号分析中的应用

火箭飞行过程中由于受到恶劣环境的影响,对箭体测量得到的振动信号会受到低频趋势项和噪声的干扰,这些干扰信号严重地影响对箭体振动信号的分析。为此,提出基于经验模态分解的改进方法消除振动信号中低频趋势项和噪声干扰;通过仿真信号和火箭振动实测信号验证表明,提出的方法能有效地消除振动信号中的低频趋势项和噪声信号。

CZ2F火箭POGO振动信号特征频率提取

CZ2F运载火箭在第5次飞行过程中意外出现了"8Hz"POGO振动现象,该振动频率对箭体的稳定性和航天员安全产生了严重的影响。为解决这一振动问题,必须精确分析该频率的持续时间和振动量级。通过研究HHT(Hilbert-Huang Transform,希尔伯特-黄变换)方法,结合火箭振动信号特点设计了特征频率提取算法,成功地提取了CZ2F火箭飞行中的"8Hz"POGO振动频率,为有效解决"8 Hz"POGO振动问题提供了技术支撑。

利用光学测量改进火星探测器巡航段定轨预报精度

针对火星探测器巡航段无线电定轨精度误差较大的情况,利用探测器上的光学照相机跟踪天火星中心从而提高定轨预报精度。研究了光学和无线电组合导航的算法,仿真计算了巡航段无线电定轨的精度,然后分析了不同精度测量条件下光学测量对巡航段火星探测器定轨预报精度的贡献,角秒级精度的光学测量能够有效改善巡航段定轨预报误差,尤其是预报误差,并且随着离火星距离越近,作用越明显。

时频分析方法及其在火箭振动数据分析中的应用

为了对火箭振动数据进行精确的时频分析,给火箭改进设计、性能分析提供重要依据,研究了几种典型的时频分析方法及各自的原理、特点,并进行算法仿真;结合火箭振动数据特点建立算法模型,对实测数据进行时频分析,结果对比表明:希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)时频分析方法具有很强的自适应特性,其时频谱具有最佳的时频分辨率,是优良的火箭振动数据时频分析方法。

月球微波测速测距衍生的空间低频引力波探测新方法

在空间低频引力波探测技术中,使用地面跟踪站对深空探测器的高精度微波多普勒测量方法已经有40多年的发展历史.在嫦娥-3着陆探测延寿拓展任务中,使用自主研发的行星无线电接收机实现了亚毫周精度的月球微波测距技术验证.进一步使用X波段地-月测距原始测量数据检验了扣除地球大气抖动、电离层扰动、地面设备热噪声、地-月间行星际等离子体效应的更高测量精度的微波差分测距测速方法,并提出了用于嫦娥-4任务四程与双程差分高精度测量的方案,作为先导技术验证.在此基础上,结合月球着陆器和地-月L4/L5平动点通信导航卫星之间的微波链路,提出了一种10^(-17)-10^(-19)感度的差分四程链路的低频引力波空间微波探测的新概念方法,有机会比目前的深空多普勒链路感度提高1-3个量级.