天基空間光學(xué)監(jiān)視系統(tǒng)是天地一體化感知網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,而基于相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌道動(dòng)力學(xué)的成像跟蹤技術(shù)是實(shí)現(xiàn)天基空間目標(biāo)定位定軌的基礎(chǔ)。文章介紹了高精度天基成像跟蹤系統(tǒng)的基本組成,并提出了基于相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌道動(dòng)力學(xué)模型及改進(jìn)的SR-UKF跟蹤算法的地球靜止軌道（GEO）空間目標(biāo)在軌高精度穩(wěn)定跟蹤定位方案。文章對(duì)兩種相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌道動(dòng)力學(xué)模型在GEO目標(biāo)跟蹤中的效果進(jìn)行了仿真,并以兩種常用的模型作為參照進(jìn)行了定量對(duì)比。仿真結(jié)果顯示,文章所提出的跟蹤算法方案能夠?qū)崿F(xiàn)三軸優(yōu)于10cm精度的高帶寬在軌穩(wěn)定跟蹤,可在天基相對(duì)運(yùn)動(dòng)跟蹤研究及工程實(shí)踐中用作參考。同時(shí)通過(guò)4種模型之間的仿真對(duì)比,發(fā)現(xiàn)在GEO目標(biāo)相對(duì)跟蹤中Schweighart模型比C-W模型精度高5%,但是計(jì)算量稍高。 

【文章來(lái)源】：航天返回與遙感. 2020,41(01)CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

空間光學(xué)成像跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意Fig.1Configurationofthespace-basedopticalimagingtrackingsystem

牢?斕欄叨壬緣陀?GEO軌道的圓形“墳?zāi)管壍馈盵14]。在該軌道可以對(duì)相對(duì)跟蹤星軌道附近目標(biāo)探測(cè)閾內(nèi)的所有目標(biāo)實(shí)現(xiàn)周期性觀測(cè)。從目標(biāo)星和跟蹤星之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況出發(fā)，最廣泛使用的坐標(biāo)系為目標(biāo)航天器軌道坐標(biāo)系（O-XYZ）。該坐標(biāo)系原點(diǎn)在目標(biāo)星質(zhì)心上，X軸為沿地心指向主星質(zhì)心方向，Y軸在軌道平面上與X軸垂直且指向主星速度方向，Z軸與軌道平面的法線平行且與X軸和X軸構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系。目標(biāo)航天器軌道坐標(biāo)系和地心赤道慣性坐標(biāo)系（Oe-XeYeZe）之間的坐標(biāo)關(guān)系如圖2所示，Ro為主星地心距，Ri為從星地心距。本文中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)描述以采用目標(biāo)航天器軌道坐標(biāo)系作為量度。圖2目標(biāo)軌道坐標(biāo)系和地心赤道慣性坐標(biāo)系關(guān)系圖Fig.2Relationmapbetweenthetargetorbitalcoordinatesystemandthegeocentricequatorialcoordinatesystem對(duì)在該坐標(biāo)系下坐標(biāo)為（x,y,z）的空間目標(biāo)，若選取狀態(tài)變量矩陣X為三軸方向上的速度與加速度TXxyzxyz，測(cè)變量矩陣為T(mén)Y，其中為方位角，為相對(duì)距離，為俯仰角。則由坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系可知coscoscossinsinxyz（1）相應(yīng)的量測(cè)方程為

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3529465