在軌服務(wù)對(duì)象（如衛(wèi)星、空間站）軌道外推仿真計(jì)算對(duì)快速了解空間狀況和新航天發(fā)射任務(wù)完成有重要意義。本文對(duì)軌道外推算法模型進(jìn)行了研究,使用Scilab/Xcos為軌道外推算法模型設(shè)計(jì)了仿真系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了軌道外推模型仿真計(jì)算功能,主要研究工作如下:（1）在軌服務(wù)對(duì)象軌道外推基本理論分析。研究航天系統(tǒng)時(shí)間表示方法、空間坐標(biāo)系表示方法及轉(zhuǎn)換、空間物體位置描述方法和空間環(huán)境影響因素。（2）在軌服務(wù)對(duì)象軌道外推計(jì)算模型分析與研究。分析和研究解析法中開普勒Kepler模型、J2模型、NORAD模型和數(shù)值法的計(jì)算方法并建立數(shù)學(xué)模型。（3）在軌服務(wù)對(duì)象軌道外推仿真研究。采用Sdlab/Xcos仿真軟件將解析法的開普勒Kepler模型、J2模型、NORAD模型和數(shù)值法中的HPOP模型封裝成模塊并集成為Xcos工具箱。搭建四種軌道外推模型的仿真工程�；谏鲜鲅芯�,完成了Scilab/Xcos平臺(tái)下的軌道外推仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文對(duì)系統(tǒng)中的四種軌道外推模型進(jìn)行外推仿真,將仿真結(jié)果與STK軟件同條件下的軌道外推結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,證明了本文研究的軌道外推模型計(jì)算精度符合標(biāo)準(zhǔn);對(duì)NORAD中的SGP4模型進(jìn)行批量外推,將軌... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 論文研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究目的
    1.4 理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值
    1.5 全文內(nèi)容安排
第2章 在軌服務(wù)對(duì)象軌道計(jì)算理論基礎(chǔ)
    2.1 時(shí)間表示及轉(zhuǎn)換
        2.1.1 世界時(shí)
        2.1.2 儒略日
        2.1.3 時(shí)間轉(zhuǎn)換關(guān)系
    2.2 空間坐標(biāo)系及轉(zhuǎn)換
        2.2.1 地心赤道慣性坐標(biāo)系
        2.2.2 地心赤道旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系
        2.2.3 在軌服務(wù)對(duì)象本體坐標(biāo)系
        2.2.4 坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)及坐標(biāo)變換
        2.2.5 慣性坐標(biāo)系到軌道坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換
    2.3 空間物體位置描述
        2.3.1 軌道六要素
        2.3.2 在軌服務(wù)對(duì)象位置描述
    2.4 空間環(huán)境影響因素
        2.4.1 地球引力場(chǎng)
        2.4.2 大氣阻力
        2.4.3 太陽(yáng)引力場(chǎng)
        2.4.4 月球引力場(chǎng)
        2.4.5 太陽(yáng)光壓
    2.5 本章小結(jié)
第3章 在軌服務(wù)對(duì)象軌道外推計(jì)算模型
    3.1 解析法軌道計(jì)算模型
        3.1.1 標(biāo)稱Kepler軌道計(jì)算模型
        3.1.2 考慮J2項(xiàng)的軌道計(jì)算模型
        3.1.3 NORAD兩行軌道要素軌道計(jì)算模型
    3.2 數(shù)值法軌道計(jì)算模型
        3.2.1 在軌服務(wù)對(duì)象運(yùn)動(dòng)微分方程
        3.2.2 Cowell法
        3.2.3 Encke法
    3.3 本章小結(jié)
第4章 Scilab/Xcos軌道外推仿真系統(tǒng)
    4.1 仿真前的準(zhǔn)備
        4.1.1 軌道外推在STK仿真
        4.1.2 Kepler模型的仿真初始條件
        4.1.3 J2模型的仿真初始條件
        4.1.4 SGP4模型的仿真初值條件
        4.1.5 數(shù)值法模型的仿真初值條件
    4.2 標(biāo)稱Kepler軌道模型外推仿真
        4.2.1 低軌環(huán)境下的外推
        4.2.2 中軌環(huán)境下的外推
        4.2.3 高軌環(huán)境下的外推
    4.3 Secular-J2軌道模型外推仿真
        4.3.1 低軌環(huán)境下的外推
        4.3.2 中軌環(huán)境下的外推
        4.3.3 高軌環(huán)境下的外推
    4.4 SGP4軌道模型外推仿真
        4.4.1 低軌環(huán)境下的外推
        4.4.2 中軌環(huán)境下的外推
        4.4.3 高軌環(huán)境下的外推
    4.5 數(shù)值法軌道模型外推仿真
        4.5.1 低軌環(huán)境下的外推
        4.5.2 中軌環(huán)境下的外推
        4.5.3 高軌環(huán)境下的外推
    4.6 本章小結(jié)
第5章 在軌服務(wù)對(duì)象軌道外推仿真應(yīng)用
    5.1 基于SGP4模型的軌道批量外推
        5.1.1 SGP4軌道批量外推總流程
        5.1.2 HBase寫模塊
        5.1.3 SGP4軌道批量外推仿真
    5.2 可視化仿真系統(tǒng)
        5.2.1 OSG的軌道空間場(chǎng)景仿真可視化
        5.2.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)衛(wèi)星飛行
    5.3 本章小結(jié)
第6章 研究總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]微小衛(wèi)星編隊(duì)飛行軌道姿態(tài)協(xié)同控制技術(shù)研究[D]. 馮成濤.南京航空航天大學(xué) 2013
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碩士論文
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[3]低軌空間目標(biāo)軌道預(yù)報(bào)的精度改進(jìn)及應(yīng)用[D]. 蒼中亞.南京信息工程大學(xué) 2016
[4]基于TS模糊理論的微小型航天器群的協(xié)同控制研究[D]. 張業(yè)鑫.南京航空航天大學(xué) 2016
[5]脈沖推力軌道機(jī)動(dòng)可達(dá)性方法研究[D]. 李彬.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[6]近地空間目標(biāo)高精度軌道預(yù)報(bào)算法研究[D]. 張大力.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]基于四元數(shù)的航天器軌道動(dòng)力學(xué)建模與控制[D]. 張浩成.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[8]基于任務(wù)控制序列的航天器任務(wù)分析系統(tǒng)研制[D]. 孫務(wù)博.電子科技大學(xué) 2014
[9]導(dǎo)航衛(wèi)星軌道控制方法研究[D]. 彭成龍.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[10]基于歷史軌道數(shù)據(jù)的空間事件分析[D]. 郝嘉.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3203567