自主导航星座旋转误差的差分校正技术

发布时间：2018-03-15 03:09

  本文选题：自主导航　切入点：差分校正　出处：《北京航空航天大学学报》2014年08期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：基于星间观测的自主导航星座存在整体旋转不可测问题,一旦星座发生整体旋转,将导致地面用户定位结果存在偏差.针对这一问题建立了地面用户定位误差模型,运用定位原理和球坐标系变换,从数学上推导了星座整体旋转偏差和地面用户定位偏差之间的关系,在此基础上提出了基于差分原理的旋转误差校正技术,并给出了系统组成和校正算法.使用Walker12/3/1星座的仿真表明,导航星座旋转误差将导致地面用户的大地经度出现相同角度的偏差,地面用户使用差分校正技术后可有效校正这一误差,在星座整体旋转误差小于1'(相当于赤道地区31 m的水平误差)的条件下,地面用户经差分校正后的水平误差小于1.5 m,高程误差小于0.003m.
[Abstract]:The autonomous navigation constellation based on inter-satellite observation has the unmeasurable problem of global rotation. Once the constellation rotates as a whole, it will lead to the deviation of the positioning results of the ground users. In order to solve this problem, a ground user positioning error model is established. Based on the principle of positioning and the transformation of spherical coordinate system, the relationship between the global rotation deviation of constellation and the positioning deviation of ground users is derived mathematically. Based on this, a rotation error correction technique based on difference principle is proposed. The simulation of Walker12/3/1 constellation shows that the rotation error of navigation constellation will lead to the deviation of the earth longitude of the ground user at the same angle. After using the differential correction technique, the ground users can effectively correct this error, if the overall rotation error of the constellation is less than 1m (equivalent to the horizontal error of 31 m in the equatorial region), The horizontal error and elevation error of ground user are less than 1.5 m and 0.003 m respectively.
【作者单位】： 国防科技大学电子科学与工程学院;中国人民解放军95899部队;
【基金】：中国第二代卫星导航系统重大专项资助项目(GFZX0301020211)
【分类号】：TN96.1

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 刘林,刘迎春;关于星-星相对测量自主定轨中的亏秩问题[J];飞行器测控学报;2000年03期

2 朱俊;陈忠贵;廖瑛;文援兰;;基于脉冲星观测的导航星座自主导航数据融合方法[J];国防科技大学学报;2010年04期

3 刘垒;张路;郑辛;余凯;葛升民;;星敏感器技术研究现状及发展趋势[J];红外与激光工程;2007年S2期

4 韩健;董绪荣;杨龙;;星间测向在提高星座自主性中的应用[J];装备指挥技术学院学报;2006年01期

5 陈金平,尤政,焦文海;基于星间距离和方向观测的导航卫星自主定轨研究[J];宇航学报;2005年01期

6 尚琳;刘国华;刘善伍;张锐;李国通;;利用分步Kalman滤波器的自主定轨信息融合算法[J];宇航学报;2013年03期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 李征航;龚晓颖;刘万科;;导航卫星自主定轨中潮汐摄动影响分析[J];大地测量与地球动力学;2009年02期

2 张卫星;刘万科;龚晓颖;;EOP预报误差对自主定轨结果影响分析[J];大地测量与地球动力学;2011年05期

3 武奕楠;江洁;张广军;;动态CCD星敏感器驱动成像系统设计与实现[J];电子测量技术;2009年12期

4 曾威;崔玉平;李邦清;王文辉;;惯性/星光组合导航应用与发展[J];飞航导弹;2011年09期

5 刘林,王海红,胡松杰;卫星定轨综述[J];飞行器测控学报;2005年02期

6 孟繁智;吴向宇;欧钢;;联合星间测距和测速的导航星座自主定轨研究[J];飞行器测控学报;2010年04期

7 朱俊;廖瑛;文援兰;;基于星间测距和地面发射源的导航星座整网自主定轨[J];国防科技大学学报;2009年02期

8 朱俊;陈忠贵;廖瑛;文援兰;;基于脉冲星观测的导航星座自主导航数据融合方法[J];国防科技大学学报;2010年04期

9 寇生;余建军;郭旭红;张银刚;;新型敏感器有限元动力学分析[J];光学技术;2010年04期

10 樊巧云;李小娟;;全天时星敏感器光学系统设计参数选择[J];光学学报;2011年11期

相关会议论文 前10条

1 张卫星;李征航;刘万科;;EOP预报误差对导航卫星自主定轨影响分析[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

2 李征航;龚晓颖;刘万科;吕海霞;;导航卫星自主定轨中地球自转参数误差的修正[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

3 邓仕海;杨鹏昊;张政治;;北斗系统自主导航技术思考[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

4 尚琳;刘国华;刘善伍;张锐;李国通;;地面锚固站消除自主导航中星座旋转误差的性能评估[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年

5 李征航;张卫星;龚晓颖;屈小川;;导航卫星自主定轨时轨道机动问题的处理方法[A];中国测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年

6 王丹丹;杜兰;张守余;王贺;;SST在绕月轨道-Halo轨道卫星星座自主导航中的应用初探[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第六届学术年会暨863计划“深空探测与空间实验技术”重大项目学术研讨会论文集[C];2009年

7 谌颖;李果;何英姿;;利用星间相对测量信息的全自主导航方法[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年

8 王丹丹;杜兰;张守余;;基于SST的绕月轨道-Halo轨道卫星星座系统可观性分析[A];第一届中国卫星导航学术年会论文集（下）[C];2010年

9 何峗晟;俞杭华;池忠明;;一种新的星地一体化导航卫星星座管理模式设计[A];第一届中国卫星导航学术年会论文集（下）[C];2010年

10 周远;朱俊;文援兰;廖瑛;;中高轨卫星星座的链路研究[A];第一届中国卫星导航学术年会论文集（上）[C];2010年

相关博士学位论文 前10条

1 黄波;星间测距与导航卫星自主定轨研究[D];华中科技大学;2011年

2 朱俊;基于星间链路的导航卫星轨道确定及时间同步方法研究[D];国防科学技术大学;2011年

3 曾旭平;导航卫星自主定轨研究及模拟结果[D];武汉大学;2004年

4 黄勇;“嫦娥一号”探月飞行器的轨道计算研究[D];中国科学院研究生院（上海天文台）;2006年

5 张艳;基于星间观测的星座自主导航方法研究[D];国防科学技术大学;2005年

6 赵德勇;卫星联合定轨的参数化信息融合技术及应用[D];国防科学技术大学;2007年

7 王鹏;基于星载敏感器的卫星自主导航及姿态确定方法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

8 刘磊;基于天基监视的空间目标测向初轨确定研究[D];国防科学技术大学;2010年

9 王天聪;航空导航白天星敏感器技术研究及光学系统优化设计[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2012年

10 宋高顺;MIMU辅助卫星测姿技术研究[D];南京理工大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 王丹丹;基于月球平动点轨道的星座自主定轨研究[D];解放军信息工程大学;2010年

2 周艳;星敏感器光学系统测试设备研究[D];西安电子科技大学;2010年

3 李博;基于星间定向观测的导航星座长期自主定轨技术研究[D];南京航空航天大学;2010年

4 李海生;基于星间测距及方向约束的导航星座自主定轨技术研究[D];南京航空航天大学;2010年

5 刘亚琼;基于IGS系统的导航卫星自主定轨仿真计算[D];中国科学院研究生院（国家授时中心）;2010年

6 袁文祥;激光路面检测系统颠簸分析及测量装置研制[D];哈尔滨工业大学;2011年

7 戴东凯;基于天文观测的高精度姿态测量技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

8 吴子敏;结合二元光学透镜的远心光路型星敏感器镜头设计[D];国防科学技术大学;2011年

9 杨泗智;卫星组合导航与相对定位方法研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

10 刘真;基于天文导航的无人机定位方法研究[D];西安电子科技大学;2009年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 邱恺,荣军,陈天如,杨振;联邦滤波信息分配方法研究[J];传感技术学报;2005年03期

2 ;Research on Autonomous Orbit Determination of Navigation Satellite Based on Crosslink Range and Orientation Parameters Constraining[J];Geo-Spatial Information Science;2006年01期

3 刘迎春,刘林,王昌彬;关于星-星跟踪的定轨问题[J];飞行器测控学报;2000年02期

4 刘林,刘迎春;关于星-星相对测量自主定轨中的亏秩问题[J];飞行器测控学报;2000年03期

5 朱俊;廖瑛;文援兰;;基于星间测距和地面发射源的导航星座整网自主定轨[J];国防科技大学学报;2009年02期

6 刘垒;张路;郑辛;余凯;葛升民;;星敏感器技术研究现状及发展趋势[J];红外与激光工程;2007年S2期

7 马剑波,徐劲,曹志斌;一种利用星敏感器的卫星自主定轨方法[J];中国科学G辑:物理学、力学、天文学;2005年02期

8 张艳;张育林;;星间测距网的抗差估计方法研究[J];系统工程与电子技术;2006年04期

9 杨萍;张艳;李本津;;基于星敏感器的星座自主导航融合技术研究[J];系统工程与电子技术;2007年12期

10 闫野,周伯昭,任萱;关于卫星网整网自主定轨方法的探讨[J];宇航学报;2002年02期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘建业;郁丰;贺亮;熊智;;导航星座的自主定位与守时研究[J];宇航学报;2009年01期

2 周建华;杨龙;徐波;谢廷峰;;考虑波束限制的改进导航星座星间链路方案[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2011年05期

3 郑恒;李海生;杨卓鹏;;卫星导航系统星座可用性分析[J];航天控制;2011年03期

4 朱俊;陈忠贵;廖瑛;文援兰;;基于自适应动态平差的导航星座自主时间同步方法[J];宇航学报;2011年07期

5 吴锋;Galileo系统特性简析[J];全球定位系统;2003年05期

6 银炜;张景伟;;基于北斗一代的区域导航星座的优化设计[J];兵工自动化;2009年08期

7 许晓霞;杨雷;孙亚楠;;星座自主导航柔性仿真系统体系结构研究[J];科技创新导报;2010年32期

8 刘会杰,张乃通;全球导航卫星系统的星座可见性研究[J];系统工程与电子技术;2000年05期

9 林益明;初海彬;秦子增;;全球卫星导航系统自主导航完好性隔离算法[J];国防科技大学学报;2010年04期

10 邹斌,张乃通,李全龙;卫星定位导航算法研究中卫星运动参数及导航星选取的仿真[J];遥测遥控;1999年06期

相关会议论文 前10条

1 杨洋;范丽;柳丽;毛潇;;基于混合导航星座的卫星失效性能评估方法研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

2 赵雯雯;张立新;蒙艳松;宋志强;;全球导航星座的远地/深空导航应用研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

3 吴军;;一种基于GEO/MEO导航星座的层间组网设计[A];第七届中国通信学会学术年会论文集[C];2010年

4 项军华;张育林;;卫星组网与星座控制设计、分析、仿真系统研究[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年

5 李健杰;易先清;罗雪山;唐曙;于凯;;COMPASS系统MEO星间链路特性与建立策略分析[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

6 黄飞江;杨俊;卢晓春;单庆晓;周永彬;陈建云;;基于动态双向时间同步的星间测距算法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

7 刘国华;吴宅莲;尚琳;肖寅;王毅;;基于星间链路的自主导航精度分析研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

8 谌颖;李果;何英姿;;利用星间相对测量信息的全自主导航方法[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年

9 易先清;李星;杨强文;唐曙;于凯;;基于分群管理的COMPASS系统卫星网络路由方法研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

10 李祖洪;郑晋军;张立新;;GPS有效载荷发展对北斗系统的启示[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

相关硕士学位论文 前3条

1 谢学东;导航星座星间链路的干扰抑制技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

2 徐志乾;导航星座星间链路收发信机时延测量与标校技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

3 杨宇;GNSS中星间链路分配方法的研究[D];湖南大学;2013年

，

本文编号：1614150