导航卫星太阳光压建模方法与模型特性分析

发布时间：2017-11-30 19:19

  本文关键词：导航卫星太阳光压建模方法与模型特性分析

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【摘要】：太阳光压是中高轨道导航卫星所受影响最大的非保守力。太阳光压复杂多变受卫星本身物理特性、空间环境特性等多方面因素的影响,以至于想要对其进行高精度建模复杂且困难,从而影响着导航卫星轨道精度甚至是定位精度的进一步提高。随着全球各大卫星导航系统的迅速发展和自主运行模式的兴起,仅追求高精度模型已然不能满足时代发展的需求。卫星在脱离地面系统的支持后,受到昂贵而有限的星上资源限制,因此一种低功耗、高精度的太阳光压模型及参数解算方法必不可少。本文内容主要有如下几个方面：1)太阳光压建模方法的研究。文中对三种建模思路与方法进行了阐述,分析了每种方法的优缺点。针对三种建模方法分别介绍了两种具体的模型进行说明；2)文中以精密星历作为观测值,对估计解算太阳光压参数的方法展开研究。以GPS卫星为例,分析了球模型和ECOM模型参数的短中长期周期变化规律和幅值变化规律；3)面向自主运行的需求,在球模型参数特性分析的基础上,采用半经验型建模思想,提出一种低功耗、高精度的改进球模型。并通过仿真实验验证了其正确性和有效性。研究结果表明：太阳光压摄动具有明显的周日变化规律和中长期周期性,周期分别为12小时,1/4年,1/2年和3年,其中12小时和1/2年的周期最为显著；在自主运行背景约束下,提出了一种改进光压球模型,其参数少,性能较好；在长期轨道预报过程中拟合弧段的增长并不总是能够带来精度的提高,需要根据具体的模型选取合适的拟合弧长。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V474.25

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本文编号：1240185