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《基于阻力參數(shù)估計的低軌衛(wèi)星軌道確定與預報》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(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工學碩士學位論文基于阻力參數(shù)估計的低軌衛(wèi)星軌道確定與預報碩士研究生：盧偉導師：耿云海教授申請學位級別：工學碩士學科、專業(yè)：飛行器設計所在單位：衛(wèi)星技術(shù)研究所答辯日期：2008年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學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)大學工學碩士學位論文摘
3、要低軌衛(wèi)星軌道動力學模型是其軌道確定和預報的根本，其中大氣阻力模型的不確定性導致很難較好的對低軌衛(wèi)星進行軌道確定與預報。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)自由分子流學說，建立了大氣阻力和大氣升力的數(shù)學模型，并對大氣阻力模型中的不確定性因素進行了深入的分析。然后，針對有效迎風面積的精確計算問題，引入微元劃分的思想，提出了微元中心距離準則方案、正方形微元準則方案和迎風面積包絡微元法，并分析了前兩種方案的關鍵點和實現(xiàn)難點，對迎風面積包絡微元法進行了詳細的闡述，通過仿真計算得到，其計算精度可達99.9%以上，從而有效
4、地解決了具有規(guī)則表面的衛(wèi)星有效迎風面積的精確計算問題。接著，針對星載GPS接收機有測量數(shù)據(jù)的情況，研究了基于EKF的參數(shù)估計法的軌道確定方案，并通過仿真得到其定軌精度為0.6m。并針對大氣密度的復雜性和有效迎風面積精確計算的計算量大而導致大氣阻力的計算復雜問題，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)。在此基礎之上，研究了基于EKF的等效阻力參數(shù)估計法的軌道確定方案，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時計算?；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行了修正。在此基礎上，研究了利用修正后的大氣阻力模型進行軌道預報的問題，通過仿真得到，基于阻力系數(shù)估計法的軌道預報方案有著較好的預報精度，對衛(wèi)星進行半天的軌道預報，其位置預報誤差在1.2km以內(nèi)。并分析了基于阻力等效參數(shù)估計法預報精度較低的原因，對此提出了相應的提高軌道預報精度的解決方案。最后，對基于阻力系數(shù)估計法和等效阻力參數(shù)估計法的軌道確定與預報方案進行了詳細的比較。關鍵詞軌道確定與預報；大氣阻力建模；迎風面積；阻力參數(shù)-I-哈爾濱工業(yè)大學
6、工學碩士學位論文AbstractTheorbitdynamicsmodelofLow-Earth-Orbitsatellitesisthebasicofitsorbitdeterminationandprediction,inwhichtheuncertaintyofatmosphericdragmodelwouldbringonthatit’sveryhardtogetexactlythebetterresultsoforbitdeterminationandpredictionforLow-Earth-Orbitsatellites.Thisp
7、aperstartsfromtheproblemofmodelingatmosphericdragagainsttheaboveproblems,andgetsthegreatresultsasfellows:Firstofall,modeledthemathematicalmodelofatmosphericdragandatmosphericliftonthebasicofthetheoryoffreemolecularflow,andanalyzedtheuncertaintyfactorsdeeplytotheatmosphericdrag
8、model.Andthen,aimingattheaccuratecalculationproblemofeffectwi
