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《Argos海洋浮標多普勒定位原理與方法》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、第30卷第6期2011年12月飛行器測控學報JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01.30No.6Dee.201lArgos海洋浮標多普勒定位原理與方法宋葉志1,胡小工1,黃勇1,茅永興2(1.中國科學院上海天文臺·上?!?00030}2.中國衛(wèi)星海上測控部·江蘇江陰·214431)摘要:通過對海洋浮標進行定位,Argos系統(tǒng)在海洋科學方面得到較為廣泛的應用。但Argos系統(tǒng)衛(wèi)星過頂弧段甚短,加之信號發(fā)射周期較長,測量資料甚為稀疏,給海洋浮標的定位造成很不利的影響,容易出現(xiàn)矩陣奇異情況,造成定位失敗。文
2、章給出了有效的基于多普勒測量的用于數(shù)據(jù)收集發(fā)射平臺的定位算法,并利用參考橢球面約束定位目標,從而改進定位算法,計算結果顯示如果能有效的使用約束條件,可以使:①原先定位失敗的情形成功解算;②原先定位成功的情形定位精度得到改進。文章還給出了針對海洋目標信標運動以及衛(wèi)星星歷誤差等因素對定位結果造成的誤差影響的統(tǒng)計分析。關鍵詞:Argos系統(tǒng);浮標;多普勒測量;PTT(地面發(fā)射平臺)定位中圖分類號:V474.2;TP391文獻標識碼:A文章編號:1674—5620(2011)06—0082—05AMethodofSatelliteDopple
3、rPositioningofArgosSystemSONGYezhil,HUXiaogon91,HUANGYon91,MAOYongxin92(1.ShanghaiAstronomicalObservatory。theChineseAcademyofSciences,Shanghai200030;2.ChinaSatelliteMaritimeTrackingandControlDepartment,Jiangyin,JiangsuProvince214431)Abstract:Argossystemiswidelyusedinoce
4、ansciencethroughpositioningofbuoys.However,casesofoddmatri—cesandpositioningfailuresarefrequentlyencounteredbecauseinvisiblearcofArgossatellitesystemisveryshort,signaltransmissiontimeislongandinstrumentationdataisscarce.ThispaperproposesapositioningalgorithmbasedonDoppl
5、ermeasurementfordatacollectiontransmitplatforms.Thepositioningalgorithmisimprovedusingconstrainsofareferenceellipsoid.ComputationresultshowsthateffectiveuseoftheconstraintsfacilitatesSuccess—fulresolvingofpositionfailurecasesandimprovementoftheaccuracyofthesuccessfulpos
6、itioningcases.Statisticalanalysisisgivenontheimpactoferrorsonthepositioningresultsbecauseofmovementofoceanbeaconsanderrorsofsatelliteephemerides.Keywords:ArgosSystem;Buoy;DopplerMeasurement;PTTPositioning0引言Argos是由法國國家空間研究中心、美國國家海洋大氣局和美國國家航天局聯(lián)合建立的1個數(shù)據(jù)收集與定位的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)[1刮。近年,
7、歐洲氣象衛(wèi)星組織也加入了Argos系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要應用于海洋和氣象數(shù)據(jù)的搜集和傳輸,同時給出數(shù)據(jù)搜集載體(各類海洋浮標和平臺)的地理方位。當前,全球海洋1500臺漂流浮標、800多個次表層浮子、80多臺深海錨系浮標和300多臺沿岸錨系浮標通過Argos系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。Argos系統(tǒng)由衛(wèi)星發(fā)射平臺、空間部分、地面站和數(shù)據(jù)處理中心4個部分組成。衛(wèi)星發(fā)射平臺采集各種傳感器測量環(huán)境要素,并把結果按照一定格式向上發(fā)射給衛(wèi)星。衛(wèi)星接收到平臺信號,一方面從經(jīng)過調制的載波中提取出測量數(shù)據(jù),另一方面根據(jù)定位計算的需要,測量載波本身的多普勒頻率偏移值,然后
8、把這2類數(shù)據(jù)向下轉發(fā)給地面各種接收站。地面站接收到數(shù)據(jù)后先進行初步處理,再轉送到數(shù)據(jù)處理中心進行最后處理,形成文件,并通過各種途徑把結果分發(fā)給用戶。在Argos系統(tǒng)中把地球環(huán)境要素測量儀器的*收稿日期:2011一05—3