基于多信息源的卫星高精度被动定轨仿真研究

1144766066 · 发表于 2022-4-25 13:07:01

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本文以北航动态模拟实验室的卫星动态模拟器为基础，针对卫星轨道机动的需要，增加了地面站定轨仿真模块，为轨道机动的脉冲设计函数提供输入量。地面站定轨仿真模块的设计，先要地面站测量模型进行分析，总结出地面站采用雷达测量卫星的数学模型。再对初步定轨和精密定轨的定轨方法进行分析，确定初步定轨采用高斯方法，而精密定轨采用最小二乘法估计，对偏微分矩阵采用数值求法。最后对定轨仿真程序进行详细论述，初步定轨程序中采用普适变量的高斯方法，迭代采用牛顿迭代法，精密定轨程序采用基于多信息源的设计，对偏微分矩阵的数值求法做了适应性的修改。把建立好的地面站定轨仿真模块应用到相对构型的轨道控制中。一方面可以扩展实验室卫星动态模拟器的功能；一方面也可以用来验证地面站定轨仿真模块的准确性。要设计相对构型的轨道控制，首先在总结卫星相对运动基础理论的基础上，参照卫星的轨道根数，论述了描述卫星相对构型的相对轨道根数和以它们为变量的脉冲基本算法；再针对一般的相对构型变轨需要，设计了四种常用的脉冲施加方法，并把它们封装成了4个m文件函数；最后编写了把脉冲转化为推力器可执行命令的程序。针对定轨和变轨的需要，对实验室卫星动态模拟器进行调整，添加了地面站仿真程序和遥控指令发送程序，并对ADCS（姿态确定控制系统）和仿真可视化模块进行了功能加强。

基于多信息源的卫星高精度被动定轨仿真研究

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