深空探测器同波束相位参考成图相对定位方法

发布时间：2018-10-16 11:44

【摘要】：针对我国后续深空探测任务中高精度相对定位需求,提出了采用天文同波束相位参考成图技术进行深空探测器相对定位的方法。首先建立适用于深空探测器信号特点的同波束相位参考成图相对定位模型,然后分析信号带宽和UV覆盖两个因素对测量精度的影响。最后利用我国VLBI观测网(CVN)在2013年15、20和21日接收的嫦娥三号着陆器和玉兔号巡视器下行同波束数据,处理得到了巡视器在5个环拍点相对着陆器的位置,验证了本文方法的可行性及其对探测器下行信号的强适应性。与视觉定位结果的对比表明,巡视器相对着陆器定位精度达到米级。
[Abstract]:In order to meet the demand of high precision relative positioning in the follow-up deep space exploration mission in China, a method of relative positioning of deep space detector using the phase reference mapping technique of astronomical same beam is proposed. In this paper, a relative positioning model of phase reference mapping for deep space detector is established, and then the influence of signal bandwidth and UV coverage on measurement accuracy is analyzed. Finally, using the downlink data of the Chang 'e-3 lander and the Yutu patrol received by the VLBI observation network (CVN) in 1520 and 21 2013, the position of the lander relative to the lander at the five ring beat points is obtained. The feasibility of this method and its strong adaptability to the downlink signal of the detector are verified. The comparison with the visual positioning results shows that the positioning accuracy of the patrol relative to the lander reaches the meter level.
【作者单位】： 北京跟踪与通信技术研究所;中国科学院上海天文台;中国科学院大学;北京航空航天大学电子信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(11173052;10878021) 探月工程重大专项关键技术研究项目(TY3Q20100009) 上海市科委项目(14XD1404300)~~
【分类号】：P171

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 欧阳自远;我国月球探测的总体科学目标与发展战略[J];地球科学进展;2004年03期

2 陈明;刘庆会;陈冠磊;郑鑫;戴志强;赵融冰;;同波束干涉测量差分相位计算与DOR时延精度验证[J];测绘学报;2013年06期

3 ;New determination of the position of the pulsar B0329+54 with Chinese VLBI network[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2010年08期

4 Yong Huang;Shengqi Chang;Peijia Li;Xiaogong Hu;Guangli Wang;Qinghui Liu;Weimin Zheng;Min Fan;;Orbit determination of Chang'E-3 and positioning of the lander and the rover[J];Chinese Science Bulletin;2014年Z2期

5 吴伟仁;王大轶;邢琰;龚小谨;刘济林;;月球车巡视探测的双目视觉里程算法与实验研究[J];中国科学:信息科学;2011年12期

6 陈少伍;刘庆会;董光亮;李海涛;吴亚军;郑鑫;贺庆宝;;月球轨道器交会对接同波束VLBI测量差分相时延实时解算[J];中国科学:信息科学;2013年11期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘文忠;孙艳春;张同杰;;对一个太阳系起源说的研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);2011年03期

2 鄢建国;李斐;平劲松;王文睿;;月球重力场模型发展现状及展望[J];测绘信息与工程;2010年01期

3 孙枢;王成善;;“深时”(Deep Time)研究与沉积学[J];沉积学报;2009年05期

4 郑大勇;张卫红;石文靓;;未来大推力氢氧发动机方案初步探讨[J];导弹与航天运载技术;2012年01期

5 吉玮;王心源;郭振亚;吴海中;;对月探测技术研究回顾及展望[J];地理与地理信息科学;2011年02期

6 李斐;鄢建国;平劲松;;月球探测及月球重力场的确定[J];地球物理学进展;2006年01期

7 李瑞玲;刘建忠;李春来;;月球探测计划中影像数据的格式[J];地球物理学进展;2006年04期

8 冯刚顶;陈超;张明皓;曾冲;张昌达;;对月球重力场特征的理解[J];地球物理学进展;2007年03期

9 占伟;李斐;;月球内部构造研究综述[J];地球物理学进展;2007年03期

10 周聪;杜劲松;梁青;陈超;吴云超;吴静;;基于球冠域的月球重力地形校正方法[J];地球物理学进展;2010年02期

相关会议论文 前10条

1 杨康;陈超;;超声波/声波钻探器的动力学分析与设计[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年

2 郭烈;王荣本;毛晓燕;金立生;张明恒;;基于机器视觉的环境感知坑检测方法研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第二届学术会议论文集[C];2005年

3 刘庆会;陈明;赵融冰;;同波束VLBI在月球车相对定位和轨道器交会对接中的应用[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年

4 戴志强;陈明;刘庆会;赵融冰;郑鑫;陈冠磊;;基于VLBI技术的月球车相对定位方法[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第八届学术年会论文集（上篇）[C];2011年

5 侯绪研;崔金生;赵德明;姜生元;邓宗全;;基于离散元法的月面取样技术对月壤样品层理信息影响的分析[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第八届学术年会论文集（下篇）[C];2011年

6 罗继强;姚连兴;;月球表面着陆点选取及资源勘探的设想[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集（A 光电系统总体技术专题）[C];2006年

7 黄庚华;王斌永;舒嵘;张海洪;;月球探测卫星激光高度计地面定标与性能验证技术[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集（C 激光技术与应用专题）[C];2006年

8 郑鑫;陈冠磊;吴亚军;贺庆宝;刘庆会;;月球车相对定位同波束VLBI技术研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第九届学术年会论文集（中册）[C];2012年

9 陈明;刘庆会;唐歌实;陈冠磊;陈略;郑鑫;赵融冰;;嫦娥二号卫星DOR信号时延计算方法[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第九届学术年会论文集（中册）[C];2012年

10 安恒;杨生胜;薛玉雄;石红;把得东;曹洲;;基于CE-1在轨数据的月球探测载荷配置需求分析[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第九届学术年会论文集（中册）[C];2012年

相关博士学位论文 前10条

1 赵志萍;一种新型月球车行走系统相关技术及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 院老虎;六轮非对称月球车运动控制方法及参数辨识研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

3 刘霞;不确定遥操作系统非线性自适应控制研究[D];电子科技大学;2011年

4 郭丽;基于VLBI跟踪观测的空间飞行器瞬时状态参量归算[D];中国科学院研究生院（上海天文台）;2007年

5 薛彬;CE-1干涉成像光谱仪信息处理及应用研究[D];中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）;2006年

6 赵勇;卫星总体多学科设计优化理论与应用研究[D];国防科学技术大学;2006年

7 高玉东;月球探测器地月空间转移轨道研究[D];国防科学技术大学;2008年

8 邹猛;月面探测车辆驱动轮牵引性能研究[D];吉林大学;2008年

9 陈斌;基于模拟月壤的轮壤关系研究[D];吉林大学;2010年

10 梁青;月球重力异常特征与三维密度成像研究[D];中国地质大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 侍威;飞行器机电伺服系统中谐波齿轮传动力学性能分析与研究[D];南京理工大学;2011年

2 彭宝林;内啮输出环形重载精密谐波传动承载与失效的研究[D];南京理工大学;2011年

3 曲保安;月震探测模拟数据分析和信号提取[D];中国地震局地球物理研究所;2011年

4 吴晓君;合成月壤与足垫相互作用模型试验研究[D];浙江大学;2011年

5 高鹏;月球车差动装置设计与分析[D];哈尔滨工业大学;2010年

6 张禹;滑轨式月壤钻取采样装置关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

7 贾彦辉;基于Vortex的月球车移动性能仿真与评价[D];哈尔滨工业大学;2010年

8 刘刚;月球车轮壤作用力学特性的测试与分析[D];哈尔滨工业大学;2010年

9 李莎莎;月球科学数据编目处理与集成管理技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

10 余盼盼;月球空间数据共享发布技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 欧阳自远;我国月球探测的总体科学目标与发展战略[J];地球科学进展;2004年03期

2 李九天;罗亚中;唐国金;;小行星探测多脉冲交会轨道多目标优化[J];国防科技大学学报;2011年03期

3 昌胜骐;黄勇;宋叶志;李培佳;胡小工;;嫦娥三号动力落月段轨迹确定策略[J];飞行器测控学报;2014年03期

4 邓连印;崔乃刚;;月球探测发展历程及启示[J];哈尔滨工业大学学报(社会科学版);2008年03期

5 彭兢;黄昊;向开恒;赵会光;舒燕;;月球无人采样返回任务概念设想[J];航天器工程;2010年05期

6 ;Precise orbit determination of a maneuvered GEO satellite using CAPS ranging data[J];Science in China(Series G:Physics,Mechanics & Astronomy);2009年03期

7 ;Relative position determination of a lunar rover using high-accuracy multi-frequency same-beam VLBI[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2010年03期

8 ;Relative position determination of a lunar rover using the biased differential phase delay of same-beam VLBI[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2011年12期

9 ;Orbit determination for Chang'E-2 lunar probe and evaluation of lunar gravity models[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2012年03期

10 ;Precision ERS-2 orbit deter-mination combining multiple tracking techniques[J];Chinese Science Bulletin;2001年20期

相关硕士学位论文 前2条

1 彭勃;立体视觉里程计关键技术与应用研究[D];浙江大学;2008年

2 马玉娇;基于立体视觉里程计的移动机器人定位研究[D];武汉科技大学;2009年

，

本文编号：2274253