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《基于阻力參數(shù)估計(jì)的低軌衛(wèi)星軌道確定與預(yù)報(bào)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號：V412.4國際圖書分類號：629.78工學(xué)碩士學(xué)位論文基于阻力參數(shù)估計(jì)的低軌衛(wèi)星軌道確定與預(yù)報(bào)碩士研究生：盧偉導(dǎo)師：耿云海教授申請學(xué)位級別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：飛行器設(shè)計(jì)所在單位：衛(wèi)星技術(shù)研究所答辯日期：2008年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:V412.4U.D.C.:629.78DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringORBITDETERMINATIONANDPREDICTIONOFLOWEARTHORBITSATELLITESBASEDONES
2、TIMATINGDRAGPARAMETERSCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Specialty：Affiliation：DateofDefence：LuWeiProf.GengYunhaiMasterofEngineeringSpacecraftDesignResearchCenterofSatelliteTechnologyJune,2008Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘
3、要低軌衛(wèi)星軌道動力學(xué)模型是其軌道確定和預(yù)報(bào)的根本，其中大氣阻力模型的不確定性導(dǎo)致很難較好的對低軌衛(wèi)星進(jìn)行軌道確定與預(yù)報(bào)。針對這一問題，本文從大氣阻力建模的問題出發(fā)，取得了以下研究成果：首先，根據(jù)自由分子流學(xué)說，建立了大氣阻力和大氣升力的數(shù)學(xué)模型，并對大氣阻力模型中的不確定性因素進(jìn)行了深入的分析。然后，針對有效迎風(fēng)面積的精確計(jì)算問題，引入微元劃分的思想，提出了微元中心距離準(zhǔn)則方案、正方形微元準(zhǔn)則方案和迎風(fēng)面積包絡(luò)微元法，并分析了前兩種方案的關(guān)鍵點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)，對迎風(fēng)面積包絡(luò)微元法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，通過仿真計(jì)算得到，其計(jì)算精度可達(dá)99.9%以上，從而有效
4、地解決了具有規(guī)則表面的衛(wèi)星有效迎風(fēng)面積的精確計(jì)算問題。接著，針對星載GPS接收機(jī)有測量數(shù)據(jù)的情況，研究了基于EKF的參數(shù)估計(jì)法的軌道確定方案，并通過仿真得到其定軌精度為0.6m。并針對大氣密度的復(fù)雜性和有效迎風(fēng)面積精確計(jì)算的計(jì)算量大而導(dǎo)致大氣阻力的計(jì)算復(fù)雜問題，提出了大氣阻力等效模型方案，分析了作用在衛(wèi)星上的大氣阻力的變化規(guī)律，基于大氣阻力的變化規(guī)律，建立了大氣阻力的等效模型(由常值部分和周期變化部分構(gòu)成)。在此基礎(chǔ)之上，研究了基于EKF的等效阻力參數(shù)估計(jì)法的軌道確定方案，通過仿真得到，其定軌精度為0.8m，這種方法比較適用于在軌實(shí)時(shí)計(jì)算?；谝陨?/p>
5、的研究結(jié)果，提出了大氣阻力模型的修正方案，并根據(jù)軌道確定的結(jié)果，對大氣阻力模型和大氣阻力等效加速度模型進(jìn)行了修正。在此基礎(chǔ)上，研究了利用修正后的大氣阻力模型進(jìn)行軌道預(yù)報(bào)的問題，通過仿真得到，基于阻力系數(shù)估計(jì)法的軌道預(yù)報(bào)方案有著較好的預(yù)報(bào)精度，對衛(wèi)星進(jìn)行半天的軌道預(yù)報(bào)，其位置預(yù)報(bào)誤差在1.2km以內(nèi)。并分析了基于阻力等效參數(shù)估計(jì)法預(yù)報(bào)精度較低的原因，對此提出了相應(yīng)的提高軌道預(yù)報(bào)精度的解決方案。最后，對基于阻力系數(shù)估計(jì)法和等效阻力參數(shù)估計(jì)法的軌道確定與預(yù)報(bào)方案進(jìn)行了詳細(xì)的比較。關(guān)鍵詞軌道確定與預(yù)報(bào)；大氣阻力建模；迎風(fēng)面積；阻力參數(shù)-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)
6、工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTheorbitdynamicsmodelofLow-Earth-Orbitsatellitesisthebasicofitsorbitdeterminationandprediction,inwhichtheuncertaintyofatmosphericdragmodelwouldbringonthatit’sveryhardtogetexactlythebetterresultsoforbitdeterminationandpredictionforLow-Earth-Orbitsatellites.Thisp
7、aperstartsfromtheproblemofmodelingatmosphericdragagainsttheaboveproblems,andgetsthegreatresultsasfellows:Firstofall,modeledthemathematicalmodelofatmosphericdragandatmosphericliftonthebasicofthetheoryoffreemolecularflow,andanalyzedtheuncertaintyfactorsdeeplytotheatmosphericdrag
8、model.Andthen,aimingattheaccuratecalculationproblemofeffectwi
