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月球探测软着陆与采样返回段弹道确定 预览 被引量:1
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作者 叶志 黄勇 +4 位作者 胡小工 王琰 茅永兴 朱凌凤 昌胜骐 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1157-1163,共7页
针对月球探测中软着陆与采样返回段弹道计算问题,提出用数值逼近弹道确定方法。通过B样条对探测器状态进行建模,进而综合全弧段数据进行统计定轨的方法。由于样条法良好的数值逼近性能,使得该方法对探测器弹道异常复杂情况下的状态确定... 针对月球探测中软着陆与采样返回段弹道计算问题,提出用数值逼近弹道确定方法。通过B样条对探测器状态进行建模,进而综合全弧段数据进行统计定轨的方法。由于样条法良好的数值逼近性能,使得该方法对探测器弹道异常复杂情况下的状态确定较为有效。对嫦娥三号探测器动力软着陆弧段进行了仿真与实测数据处理。分析了采样返回段的基本动力学与控制特征,为后续的嫦娥五号探测器的软着陆及其采样返回提供初步的可行弹道计算方法。在嫦娥三号探测器动力落月段实测数据处理中,通过评估,该段弹道确定精度优于100 m,其弹道末点与NASA的月球勘测轨道器(LRO)给出的结果差异优于50 m,证实了文章提出的软着陆弹道确定方法的有效性。 展开更多
关键词 嫦娥三号 嫦娥五号 软着陆 采样返回 轨道确定 标称轨道制导
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卫星分群的抗差Kalman滤波在GPS/BDS融合精密单点定位中的应用 预览 被引量:5
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作者 王琰 张传定 +4 位作者 胡小工 叶志 马绍龙 唐成盼 李冉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期769-774,779共7页
抗差Kalman滤波是控制GNSS动态导航定位中观测异常的有效算法,当应用到GPS/BDS实时动态精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)时,会出现某些历元定位精度甚至不如单一系统定位精度高,这主要是因为同一接收机接收的不同种类卫... 抗差Kalman滤波是控制GNSS动态导航定位中观测异常的有效算法,当应用到GPS/BDS实时动态精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)时,会出现某些历元定位精度甚至不如单一系统定位精度高,这主要是因为同一接收机接收的不同种类卫星观测量的随机特性不同,使得观测量验后残差的分布特性不一致,抗差估计时随机特性不同的观测量验后残差互比,反而对某一系统优质数据也进行了降权,导致定位结果出现偏差,减弱了GPS/BDS融合精密单点定位的优势。针对这一问题,提出了卫星分群的抗差Kalman滤波算法,并应用到GPS/BDS融合精密单点定位中,算法的核心是在每一历元观测数据质量控制时根据卫星类型分类构建方差膨胀因子,给出了算法的实施步骤,最后通过MGEX实测数据进行了验证,结果表明算法应用到GPS/BDS融合精密单点定位中,相较传统的抗差Kalman滤波算法在东、北、天三个方向分别提高了34.6%、33.3%、31.0%,同时表明该算法提高了GPS/BDS融合精密单点定位的可靠性。 展开更多
关键词 抗差估计 KALMAN滤波 卫星分类定权 GPS/BDS 精密单点定位
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通信卫星干扰源定位系统的轨道改进研究 预览 被引量:1
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作者 叶志 黄勇 +4 位作者 胡小工 潘玉平 罗恒光 陈艳玲 唐成盼 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期330-335,共6页
针对干扰源定位系统中通信卫星轨道误差较大问题,文章采用卫星精密定轨策略,对干扰辐射源定位系统中通信卫星的轨道改进问题进行了研究。详细研究时差与频差的测量原理,并对地球同步轨道通信卫星轨道给出了较为符合该类卫星轨道类型的... 针对干扰源定位系统中通信卫星轨道误差较大问题,文章采用卫星精密定轨策略,对干扰辐射源定位系统中通信卫星的轨道改进问题进行了研究。详细研究时差与频差的测量原理,并对地球同步轨道通信卫星轨道给出了较为符合该类卫星轨道类型的力学建模。采用高精度数值积分器及参数估计方法进行轨道确定和系统差标定。通过仿真和实测资料处理分析,定轨精度可以达到十米至百米量级。其理论性得到验证,同时能够满足我国相关行业的工程需求。 展开更多
关键词 干扰源定位 轨道确定 通信卫星 星历校正
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嫦娥三号动力落月段轨迹确定策略 预览 被引量:5
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作者 昌胜骐 黄勇 +2 位作者 叶志 李培佳 胡小工 《飞行器测控学报》 CSCD 2014年第3期236-243,共8页
针对CE-3(嫦娥三号)月球探测器动力下降弧段,特别是悬停避障段频繁机动的特点,提出了采用B样条函数逼近方法进行落月轨迹确定.仿真分析表明:在动力下降运动较平滑弧段,B样条逼近法计算结果略优于多项式拟合法;而在频繁机动弧段,B样... 针对CE-3(嫦娥三号)月球探测器动力下降弧段,特别是悬停避障段频繁机动的特点,提出了采用B样条函数逼近方法进行落月轨迹确定.仿真分析表明:在动力下降运动较平滑弧段,B样条逼近法计算结果略优于多项式拟合法;而在频繁机动弧段,B样条逼近法有明显优势.计算结果表明,加入VLBI(Very Long Baseline Interferometry,甚长基线干涉测量)数据后能有效提高落月轨迹确定精度,在没有系统误差的情况下联合定位后位置精度优于50 m.此外,还分析了三向测量系统差对定位的影响,可对CE 3任务提供参考.最后对CE 3实测数据进行处理,动力落月段末点位置和着陆器定位计算值相差不到200 m. 展开更多
关键词 落月轨迹 B样条函数 三向测量 软着陆 嫦娥三号(CE-3)
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一种可实现星箭分离前后测轨数据联合定轨的初轨确定方法 预览 被引量:2
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作者 茅永兴 马静远 +1 位作者 掌静 叶志 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期1359-1366,共8页
针对弹簧分离方式的卫星发射任务中,在星箭分离瞬间卫星获得弹簧分离力产生的速度增量,使星箭分离前后的两段外测数据不能同时参与定轨的问题,提出了一种可同时求解一个位置矢量和两个速度矢量的定轨新方法——改进的有摄初轨计算的单... 针对弹簧分离方式的卫星发射任务中,在星箭分离瞬间卫星获得弹簧分离力产生的速度增量,使星箭分离前后的两段外测数据不能同时参与定轨的问题,提出了一种可同时求解一个位置矢量和两个速度矢量的定轨新方法——改进的有摄初轨计算的单位矢量法,建立了相应的计算模型,构造了条件方程组的解算方法.仿真计算和任务实测数据验算表明,该方法首次实现了利用星箭分离前后处于两条不同轨道的测轨数据的联合定轨.由于延长了定轨数据弧段,有效地提高了入轨段初轨确定精度. 展开更多
关键词 星箭分离 速度增量 联合定轨
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提高地月转移轨道入轨段初轨精度的技术途径 预览 被引量:1
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作者 茅永兴 沐俊山 +1 位作者 叶志 钟德安 《电讯技术》 北大核心 2014年第6期719-725,共7页
针对星箭分离前、后两段数据处于不同的飞行轨道,经典的轨道计算方法无法实现两段外测数据联合参与定轨,入轨段初轨精度难以进一步提高的问题,通过分析星箭分离时刻轨道半长轴确定精度与测量误差、轨道偏心率之间的关系,提出了提高... 针对星箭分离前、后两段数据处于不同的飞行轨道,经典的轨道计算方法无法实现两段外测数据联合参与定轨,入轨段初轨精度难以进一步提高的问题,通过分析星箭分离时刻轨道半长轴确定精度与测量误差、轨道偏心率之间的关系,提出了提高站址坐标测量精度、采用分布式船姿船位测量体制以提高姿态测量精度、采用卫星测高数据计算任务海域垂线偏差并对船姿数据进行修正、船载雷达测速数据的东平台影响修正、合理的数据预处理以及采用基于速度增量修正的定轨新方法等多种技术途径,并重点介绍了基于速度增量修正、可实现星箭分离前后外测数据联合定轨的新方法。仿真计算和任务实测数据验算表明,新方法轨道半长轴确定精度较以往传统方法提高1个数量级以上,有利于后续测控计划制定和测控站的跟踪引导。 展开更多
关键词 地月转移轨道 初轨确定精度 技术途径 速度增量修正 联合定轨
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单星多普勒定位系统仿真与性能分析 预览
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作者 叶志 胡小工 +1 位作者 黄勇 王群仰 《飞行器测控学报》 CSCD 2013年第1期84-88,共5页
给出了单星多普勒定位系统单目标定位基本原理以及系统多目标定位的数据处理方法。由于单星系统定位资料较为稀疏且空间几何条件较差,提出采用高程约束辅助定位方法。采用地面测试系统进行半物理仿真,对通过随机方法产生的全球分布的50... 给出了单星多普勒定位系统单目标定位基本原理以及系统多目标定位的数据处理方法。由于单星系统定位资料较为稀疏且空间几何条件较差,提出采用高程约束辅助定位方法。采用地面测试系统进行半物理仿真,对通过随机方法产生的全球分布的500个目标进行解算,系统拷机用时10h左右,仿真结果表明:当对卫星轨道高度为840.053km时,有效定位率在98.6%以上;当轨道高度为499.226km时,有效定位率在96.4%以上。证实了解算方法的有效性。 展开更多
关键词 单星多普勒定位 海洋科学 浮标监测 高程约束辅助定位
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天文定位联合SLR的单站定轨 预览
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作者 陈国平 胡小工 +4 位作者 黄勇 于涌 唐正宏 张忠萍 叶志 《深空探测研究》 2013年第2期8-14,共7页
天文定位联合SLR的单站定轨,观测技术原理是在光电望远镜系统上增加激光测距设备,在对空间目标天文定位测角的同时进行激光测距,将测角和测距资料联合处理,实现单站定轨。本文对卫星Ajisai实测数据进行了单站单圈和多圈定轨分析。... 天文定位联合SLR的单站定轨,观测技术原理是在光电望远镜系统上增加激光测距设备,在对空间目标天文定位测角的同时进行激光测距,将测角和测距资料联合处理,实现单站定轨。本文对卫星Ajisai实测数据进行了单站单圈和多圈定轨分析。由于实测数据有限,为使分析结论更具普适性,仿真了三种轨道高度的目标,并进行单站定轨分析。通过对实测和仿真数据的研究表明,测距数据的加入极大地提高了定轨精度和24小时预报精度。 展开更多
关键词 单站定轨 精密定轨 激光测距 天文定位
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空间飞行器轨道确定的B样条逼近方法 预览 被引量:2
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作者 叶志 黄勇 +2 位作者 胡小工 李培佳 曹建峰 《天文学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期370-381,共12页
动力学定轨是空间飞行器精密轨道确定的基本方法.然而,有些情况下,对飞行器进行精确的力学建模是困难的.基于函数逼近理论,给出了B样条逼近空间飞行器统计意义下的轨道确定方法.为了验证方法的有效性,分别对LEO(Low Earth Orbi... 动力学定轨是空间飞行器精密轨道确定的基本方法.然而,有些情况下,对飞行器进行精确的力学建模是困难的.基于函数逼近理论,给出了B样条逼近空间飞行器统计意义下的轨道确定方法.为了验证方法的有效性,分别对LEO(Low Earth Orbit)、ME0(Medium Earth Orbit)和HEO(Highly Eccentric Orbit)卫星进行了轨道确定数值试验,计算结果证实方法精度可靠、解算稳定.B样条逼近轨道确定方法与坐标系的选择无关,既可以在协议天球坐标系下解算,又可以在协议地球坐标系下解算.B样条逼近可以直接计算飞行器位置和速度,不需要对动力学状态方程进行积分,也不需要计算状态转移矩阵,使得定轨计算量相对于动力学定轨大幅减少.方法既有一定的理论意义,又可以作为工程应用中空间飞行器轨道确定的一个常规算法. 展开更多
关键词 航天器 天体力学 轨道计算和定轨 方法 数值
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LS-SVM稳健设计及正则化性能分析 预览
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作者 叶志 胡小工 +4 位作者 黄勇 周旭华 茅永兴 何峰 张勇 《飞行器测控学报》 2012年第6期80-85,共6页
LS-SVM(最小二乘支持向量机)把传统的支持向量机求解由二次规划变为求解线性方程组问题,使得在计算效率和算法设计的简单性上都有很大提高。然而,LS-SVM由于其误差函数是二次函数,对训练样本中的野值比较敏感,采用传统的LS-SVM方法,... LS-SVM(最小二乘支持向量机)把传统的支持向量机求解由二次规划变为求解线性方程组问题,使得在计算效率和算法设计的简单性上都有很大提高。然而,LS-SVM由于其误差函数是二次函数,对训练样本中的野值比较敏感,采用传统的LS-SVM方法,容易歪曲系统,并可能直接导致函数逼近失败。针对这一情况,基于最优化理论及稳健估计思想,提出了RLS-SVM(稳健LS-SVM)的设计方法。数值计算表明,在有野值的情况下,RLS-SVM对函数逼近具有良好的稳健性。另外,分析了正则化因子与核函数的选择对逼近性能的影响,并给出了在不同情况下的一些使用规则。 展开更多
关键词 最小二乘支持向量机(LS-SVM) 稳健性 正则化 最优化 函数逼近
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地球静止轨道卫星广播星历参数拟合与试验分析 预览 被引量:21
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作者 何峰 王刚 +5 位作者 刘利 陈刘成 胡小工 黄勇 叶志 阮仁桂 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S1期52-58,共7页
介绍GEO卫星广播星历参数超限的现象和规律,根据解算方程病态性和轨道动力学特性分析该参数超限的原因,设计在不显著损失精度前提下多种改善参数超限的拟合方案,利用实测数据进行试验。结果表明:固定超限参数的同时解算其余星历参数和... 介绍GEO卫星广播星历参数超限的现象和规律,根据解算方程病态性和轨道动力学特性分析该参数超限的原因,设计在不显著损失精度前提下多种改善参数超限的拟合方案,利用实测数据进行试验。结果表明:固定超限参数的同时解算其余星历参数和进行参数岭估计的方法,都能够有效地抑制并解决参数超限问题。 展开更多
关键词 地球静止轨道 星历拟合 相关性 岭估计
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Argos海洋浮标多普勒定位原理与方法 预览 被引量:1
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作者 叶志 胡小工 +1 位作者 黄勇 茅永兴 《飞行器测控学报》 2011年第6期 82-86,共5页
通过对海洋浮标进行定位,Argos系统在海洋科学方面得到较为广泛的应用。但Argos系统卫星过顶弧段甚短,加之信号发射周期较长,测量资料甚为稀疏,给海洋浮标的定位造成很不利的影响,容易出现矩阵奇异情况,造成定位失败。文章给出了有效的... 通过对海洋浮标进行定位,Argos系统在海洋科学方面得到较为广泛的应用。但Argos系统卫星过顶弧段甚短,加之信号发射周期较长,测量资料甚为稀疏,给海洋浮标的定位造成很不利的影响,容易出现矩阵奇异情况,造成定位失败。文章给出了有效的基于多普勒测量的用于数据收集发射平台的定位算法,并利用参考椭球面约束定位目标,从而改进定位算法,计算结果显示如果能有效的使用约束条件,可以使:①原先定位失败的情形成功解算;②原先定位成功的情形定位精度得到改进。文章还给出了针对海洋目标信标运动以及卫星星历误差等因素对定位结果造成的误差影响的统计分析。 展开更多
关键词 Argos系统 浮标 多普勒测量 PTT(地面发射平台)定位
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GALILEO搜救定位处理的分布式数据融合方法 预览
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作者 叶志 徐劲 《天文学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期 85-94,共10页
对遇险目标搜索救援的支持是GALILEO全球卫星导航系统的一项重要民用服务.文章介绍了GALILEO搜索救援子系统(SAR)定位的基本原理.在GALILEO SAR中测量量为时间信号与频率信号,文章详细地给出了两种测量信号的定位方法.基于多传感... 对遇险目标搜索救援的支持是GALILEO全球卫星导航系统的一项重要民用服务.文章介绍了GALILEO搜索救援子系统(SAR)定位的基本原理.在GALILEO SAR中测量量为时间信号与频率信号,文章详细地给出了两种测量信号的定位方法.基于多传感器信息融合技术,对搜索救援系统中不同测量信号进行综合状态估计.在仿真计算中,采用带噪声的模拟测量数据进行定位,数值计算的结果显示基于多传感器数据融合方法的综合状态估计是可靠的. 展开更多
关键词 卫星 方法:数据分析 技术:其它诸多方面
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