基于北斗導航衛(wèi)星信號的低軌衛(wèi)星自主定軌(英文)
本文選題:低軌 + 北斗導航衛(wèi)星。 參考:《中國慣性技術學報》2014年05期
【摘要】:利用北斗衛(wèi)星導航信號對低軌衛(wèi)星自主定軌進行了研究。首先對衛(wèi)星軌道動力學方程進行了推導,建立一個考慮地球J2攝動下的衛(wèi)星動力學模型,并利用4階龍格-庫塔數(shù)值積分法進行軌道傳播。選用北斗衛(wèi)星導航信號的偽距和偽距率作為定軌的測量方程。然后,對北斗衛(wèi)星可見星的個數(shù)進行了分析。最后,采用SRUKF算法對低軌CHAMP衛(wèi)星軌道狀態(tài)進行估計,并通過STK8.1生成仿真數(shù)據(jù)對SRUKF、UKF和EKF算法的跟蹤性能進行對比分析。仿真結(jié)果表明,在跟蹤過程中最少能接收到18顆北斗衛(wèi)星信號,能夠滿足定軌要求。在相同條件下,SRUKF算法的跟蹤精度優(yōu)于UKF、EKF算法,SRUKF算法能減少89%的位置誤差和90%的速度誤差。
[Abstract]:The autonomous orbit determination of the low orbit satellite is studied using the Beidou satellite navigation signal. First, the dynamic equation of the satellite orbit is deduced, a satellite dynamic model considering the earth J2 perturbation is established, and the 4 order Runge Kutta numerical integration method is used to carry out the orbital propagation. The pseudo distance and the pseudo distance rate of the Beidou satellite navigation signal are selected. For the measurement equation of the orbit determination. Then, the number of the visible stars of the Beidou satellite is analyzed. Finally, the SRUKF algorithm is used to estimate the orbit state of the low orbit CHAMP satellite. The tracking performance of the SRUKF, UKF and EKF algorithms is compared and analyzed through the simulation data generated by STK8.1. The simulation results show that at least 18 of the tracking process can be received. In the same condition, the tracking precision of SRUKF algorithm is better than that of UKF, EKF algorithm and SRUKF algorithm, which can reduce 89% position error and 90% speed error under the same condition.
【作者單位】: 南京理工大學理學院;南京理工大學自動化學院;
【基金】:國家自然科學基金(61104196,61301217,61473153) 江蘇省自然科學基金(BK20131352) 高等學校博士學科點基金(20123219120043) 南京理工大學紫金之星基金資助(AB41381)
【分類號】:TN96.1
【參考文獻】
相關期刊論文 前4條
1 曹志高;高源;程洪瑋;;單星只測角對低軌衛(wèi)星的EKF跟蹤分析[J];飛行器測控學報;2007年06期
2 ;Contribution of the Compass satellite navigation system to global PNT users[J];Chinese Science Bulletin;2011年26期
3 ;Research and progress of Beidou satellite navigation system[J];Science China(Information Sciences);2012年12期
4 吳盤龍;彭帥;姬存慧;;基于北斗信號輻射源的無源雷達定位技術[J];中國慣性技術學報;2012年03期
【共引文獻】
相關期刊論文 前10條
1 劉季;張小紅;;GPS/BD組合導航定位試驗和精度分析[J];測繪信息與工程;2012年04期
2 謝劍鋒;胡鋼;馬勝;;基于Android技術的北斗/GPS車載導航系統(tǒng)設計[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應用;2013年10期
3 沈達;張立新;;基于北斗/GPS定位裝置的研制[J];電子世界;2013年23期
4 李松亭;李建成;谷曉忱;莊釗文;;Dual-band RF receiver for GPS-L1 and compass-B1 in a 55-nm CMOS[J];Journal of Semiconductors;2014年02期
5 單冬松;韓小平;;基于方差分量估計的GPS和BD組合單點定位[J];電力勘測設計;2014年02期
6 高孟茹;陳光;徐m磝/;;基于自適應卡爾曼濾波的新船舶試航系統(tǒng)[J];電子設計工程;2014年06期
7 淡鵬;李恒年;張定波;王丹;;基于多元非完備信息的實時濾波定軌方法[J];飛行力學;2014年03期
8 張中凱;杜蘭;劉利;何峰;路余;周佩元;;GEO廣播星歷參數(shù)設計的無奇點根數(shù)法[J];測繪學報;2014年05期
9 吳盤龍;蔡亞東;王寶寶;;僅測角衛(wèi)星跟蹤的擴展卡爾曼粒子濾波算法[J];紅外與激光工程;2011年10期
10 ;Precise orbit determination of Beidou Satellites with precise positioning[J];Science China(Earth Sciences);2012年07期
相關會議論文 前3條
1 ;Study on Static Differential Positioning Based on GPS/Compass Combined System[A];第三屆中國衛(wèi)星導航學術年會電子文集——S06北斗/GNSS測試評估技術[C];2012年
2 李江;王黨衛(wèi);魏敬法;;GPS/DR組合導航系統(tǒng)自辨識濾波算法[A];第五屆中國衛(wèi)星導航學術年會論文集-S9 組合導航與導航新方法[C];2014年
3 Shanqi Huang;Bofeng Li;Jiexian Wang;;BeiDou's Contribution to Deformation Monitoring with Varying Obstructions[A];第五屆中國衛(wèi)星導航學術年會論文集-S1 北斗/GNSS導航應用[C];2014年
相關博士學位論文 前2條
1 黃觀文;GNSS星載原子鐘質(zhì)量評價及精密鐘差算法研究[D];長安大學;2012年
2 劉昌云;雷達機動目標運動模型與跟蹤算法研究[D];西安電子科技大學;2014年
相關碩士學位論文 前9條
1 余文坤;GPS/GLONASS組合定位技術及其在變形監(jiān)測中的應用[D];中南大學;2013年
2 高孟茹;GPS新船舶試航系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信和處理的研究[D];東華大學;2014年
3 趙艷飛;基于STM32的車載航位推算導航系統(tǒng)設計[D];北京交通大學;2014年
4 陳楊毅;GPS與BD雙模GNSS接收機定位解算技術研究[D];廈門大學;2014年
5 肖辰彬;GPS/BD-DR組合導航系統(tǒng)優(yōu)化設計與實現(xiàn)[D];西南交通大學;2014年
6 李楊;基于CC50-BG衛(wèi)星導航控制平臺的設計與實現(xiàn)[D];西北大學;2014年
7 史向陽;北斗系統(tǒng)在海上多媒體數(shù)據(jù)傳輸中的應用研究[D];大連海事大學;2014年
8 馬愛華;“北斗二號”衛(wèi)星導航系統(tǒng)公開服務信號抗干擾研究[D];西安電子科技大學;2014年
9 劉雷;基于FPGA的北斗信號捕獲與跟蹤算法研究[D];西安電子科技大學;2014年
【二級參考文獻】
相關期刊論文 前10條
1 楊元喜;;北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的進展、貢獻與挑戰(zhàn)[J];測繪學報;2010年01期
2 楊進佩;劉中;朱曉華;;用于無源雷達的GPS衛(wèi)星信號性能分析[J];電子與信息學報;2007年05期
3 賈沛璋;卡爾曼濾波定軌算法的研究進展[J];飛行器測控學報;2001年03期
4 莊新彥;趙曉東;譚述森;趙文軍;郭莉莉;;Compass系統(tǒng)與GPS系統(tǒng)L1頻段信號干擾仿真分析[J];測繪科學技術學報;2009年03期
5 ;GEO and IGSO joint precise orbit determination[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2011年06期
6 ;Orbit determination and time synchronization for a GEO/IGSO satellite navigation constellation with regional tracking network[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2011年06期
7 ;Positioning accuracy and reliability of GALILEO, integrated GPS-GALILEO system based on single positioning model[J];Chinese Science Bulletin;2005年12期
8 ;Chinese geodetic coordinate system 2000[J];Chinese Science Bulletin;2009年15期
9 帥平;曲廣吉;陳忠貴;;區(qū)域?qū)Ш叫亲治鲈O計研究[J];空間科學學報;2006年04期
10 徐世友;陳曾平;;機會照射源雷達系統(tǒng)中外輻射源的選擇[J];現(xiàn)代雷達;2007年10期
相關博士學位論文 前1條
1 李盾;空間預警系統(tǒng)對目標的定位與預報[D];國防科學技術大學;2001年
【相似文獻】
相關期刊論文 前10條
1 趙德勇;周海銀;王正明;;基于多源觀測的聯(lián)合定軌數(shù)據(jù)融合建模及最優(yōu)加權(quán)算法[J];系統(tǒng)仿真學報;2008年10期
2 張社欣;韓健;劉國芳;;基于星間測距的導航星座自主定軌研究[J];全球定位系統(tǒng);2008年02期
3 吳統(tǒng)一;;應用GAMIT軟件實現(xiàn)高精度GPS定軌[J];價值工程;2013年06期
4 李強;郭福成;周一宇;;基于角度和頻率信息的衛(wèi)星被動定軌方法[J];系統(tǒng)工程與電子技術;2007年03期
5 谷德峰;易東云;;星載GPS非差運動學定軌中的觀測數(shù)據(jù)加權(quán)策略研究[J];計算機工程與科學;2011年05期
6 王炯琦;周海銀;吳翊;趙德勇;;基于模型概率的多模型融合定軌建模及仿真[J];系統(tǒng)仿真學報;2008年17期
7 張婷;王磊;楊小偉;;星載GPS輔助低軌衛(wèi)星運動學定軌方法綜述[J];現(xiàn)代導航;2013年02期
8 趙德勇;周海銀;王正明;;聯(lián)合定軌非線性模型估值的偏差修正算法[J];系統(tǒng)仿真學報;2007年16期
9 吳志華;丁楊斌;申功勛;;星載GPS低軌衛(wèi)星定軌算法仿真研究[J];計算機仿真;2010年08期
10 楊遵龍;董緒榮;李曉宇;;基于星間星地鏈路的整網(wǎng)批處理定軌算法仿真研究[J];全球定位系統(tǒng);2013年01期
相關會議論文 前10條
1 趙春梅;程鵬飛;;基于偽隨機脈沖估計的簡化動力學衛(wèi)星定軌方法[A];中國測繪學會2010年學術年會論文集[C];2010年
2 蘇牡丹;鄭勇;杜蘭;;跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)及其定軌方式[A];中國測繪學會2006年學術年會論文集[C];2006年
3 劉基余;;航天器定軌的新進展與建議[A];中國航海學會船舶機電與通信導航專業(yè)委員會2002年學術年會論文集(通信導航分冊)[C];2002年
4 秦顯平;楊元喜;焦文海;王剛;吳顯兵;;兩種觀測技術綜合定軌的初步探討[A];全國測繪與地理信息技術研討交流會專輯[C];2003年
5 龔曉穎;李征航;張衛(wèi)星;屈小川;;導航衛(wèi)星星地聯(lián)合定軌研究[A];中國測繪學會2010年學術年會論文集[C];2010年
6 李征航;張衛(wèi)星;龔曉穎;屈小川;;導航衛(wèi)星自主定軌時軌道機動問題的處理方法[A];中國測繪學會2010年學術年會論文集[C];2010年
7 劉基余;;“嫦娥”衛(wèi)星繞月飛行的星載激光定軌法[A];中國宇航學會深空探測技術專業(yè)委員會第二屆學術會議論文集[C];2005年
8 劉利生;劉元;;偽距和載波相位測量數(shù)據(jù)融合精確定軌方法[A];中國空間科學學會空間探測專業(yè)委員會第十九次學術會議論文集(下冊)[C];2006年
9 朱秀英;王麗輝;;基于星載GPS雙頻P碼的低軌衛(wèi)星簡化動力學定軌研究[A];山東省測繪學術年會論文集[C];2006年
10 路余;杜蘭;張中凱;周佩元;;考慮系統(tǒng)差的GEO衛(wèi)星定軌協(xié)方差分析[A];第五屆中國衛(wèi)星導航學術年會論文集-S3 精密定軌與精密定位[C];2014年
相關重要報紙文章 前2條
1 張穎;“海洋二號”衛(wèi)星完成對地定向[N];中國海洋報;2011年
2 劉基余;衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)對我國測繪業(yè)的影響[N];中國測繪報;2004年
相關博士學位論文 前10條
1 吳江飛;星載GPS衛(wèi)星定軌中若干問題的研究[D];中國科學院研究生院(上海天文臺);2006年
2 王甫紅;星載GPS自主定軌理論及其軟件實現(xiàn)[D];武漢大學;2006年
3 趙德勇;衛(wèi)星聯(lián)合定軌的參數(shù)化信息融合技術及應用[D];國防科學技術大學;2007年
4 秦顯平;星載GPS低軌衛(wèi)星定軌理論及方法研究[D];解放軍信息工程大學;2009年
5 呂從民;星載GPS實時定軌方法研究[D];中國科學院研究生院(空間科學與應用研究中心);2004年
6 吳順華;基于空頻域信息的單星對星無源定軌與跟蹤關鍵技術研究[D];國防科學技術大學;2009年
7 苗贏;星載GPS技術在航天器編隊定軌中的應用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年
8 黃波;星間測距與導航衛(wèi)星自主定軌研究[D];華中科技大學;2011年
9 李杰;火星探測器行星際定軌研究[D];解放軍信息工程大學;2011年
10 曾旭平;導航衛(wèi)星自主定軌研究及模擬結(jié)果[D];武漢大學;2004年
相關碩士學位論文 前10條
1 郭振華;約化動力學定軌理論與實踐[D];山東理工大學;2012年
2 蘇牡丹;中繼衛(wèi)星的定軌方式研究與精度分析[D];解放軍信息工程大學;2007年
3 益鵬舉;低軌遙感衛(wèi)星精密定軌研究[D];山東科技大學;2010年
4 景月娟;衛(wèi)星定軌可視化軟件的實現(xiàn)與應用研究[D];中國科學院研究生院(國家授時中心);2011年
5 朱秀英;基于星載GPS非差觀測值的低軌衛(wèi)星簡化動力學定軌理論研究[D];山東理工大學;2007年
6 郭飛霄;基于地面錨固站的導航衛(wèi)星自主定軌研究[D];解放軍信息工程大學;2013年
7 吳顯兵;星載GPS低軌衛(wèi)星幾何法定軌及動力學平滑方法研究[D];解放軍信息工程大學;2004年
8 智遂強;導航衛(wèi)星實時定軌相關技術研究[D];解放軍信息工程大學;2012年
9 彭恢全;一種解析定軌方法[D];中國科學院研究生院(云南天文臺);2007年
10 李曉磊;基于合成孔徑雷達的衛(wèi)星自主定軌技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年
,本文編號:1789891
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/1789891.html