發(fā)布時間：2021-05-23 14:47

　　編隊衛(wèi)星是近年來興起的研究領(lǐng)域,其引入計算機拓撲網(wǎng)絡(luò)的概念,將若干顆衛(wèi)星按照一定形狀組合起來,利用星間鏈路實現(xiàn)通信與協(xié)同工作,共同完成傳統(tǒng)衛(wèi)星所不能實現(xiàn)的任務(wù)。由于編隊衛(wèi)星具有成本低、性能好、靈活度高、系統(tǒng)容錯性強等優(yōu)點,該理念一經(jīng)提出,便受到了國內(nèi)外航天界的廣泛關(guān)注;而其在科學(xué)實驗、深空探測和近地勘測等領(lǐng)域所具有的良好應(yīng)用潛力,更是吸引了各國科學(xué)家的目光。要實現(xiàn)編隊衛(wèi)星的協(xié)同工作,首先要確定衛(wèi)星的狀態(tài),因此導(dǎo)航技術(shù)是編隊衛(wèi)星必須實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。傳統(tǒng)的相對衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)大部分是基于GPS或類GPS技術(shù),由于GPS技術(shù)具有易受干擾等缺陷,在某些場合下很難完成編隊衛(wèi)星的導(dǎo)航任務(wù)。脈沖星能夠以非常穩(wěn)定的周期向宇宙發(fā)射脈沖,被譽為自然界的天然燈塔。自半個世紀前被發(fā)現(xiàn)后,X射線脈沖星所具有的潛在導(dǎo)航特性便受到科學(xué)家的廣泛關(guān)注�；赬射線脈沖星的自主導(dǎo)航方法適用于深空探測和地球軌道航天器的導(dǎo)航,具有可靠性好、自主性高、適用性廣等優(yōu)點。但僅利用脈沖星輻射信號作為導(dǎo)航信息輸入,導(dǎo)航精度不足,不能滿足編隊衛(wèi)星控制的需要。本文給出一種編隊衛(wèi)星的脈沖星自主導(dǎo)航方法,其融合X射線脈沖星計時觀測和星間基線測量... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 編隊飛行的概念和優(yōu)勢
        1.1.2 編隊飛行的應(yīng)用
        1.1.3 課題研究的意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 論文工作安排
第二章 脈沖星及其導(dǎo)航的基本知識
    2.1 脈沖星的特點
        2.1.1 脈沖星的基本物理特性
        2.1.2 脈沖星的分類
        2.1.3 脈沖輪廓
    2.2 時間空間基準
        2.2.1 空間系統(tǒng)
        2.2.2 時間系統(tǒng)
    2.3 X射線脈沖星導(dǎo)航定位基本原理
        2.3.1 X射線脈沖星導(dǎo)航的幾何原理
        2.3.2 X射線脈沖星導(dǎo)航確定軌道參數(shù)的基本過程
    2.4 X射線脈沖星的脈沖到達時間測量
    2.5 X射線脈沖星光子到達時間轉(zhuǎn)換
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于脈沖星/基線信息的編隊衛(wèi)星導(dǎo)航方法
    3.1 編隊衛(wèi)星基線長度確定方法
        3.1.1 基線的定義
        3.1.2 基線測量方法及比較
    3.2 編隊衛(wèi)星脈沖星導(dǎo)航新方法的數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 雙星編隊的導(dǎo)航模型
        3.2.2 三星編隊的導(dǎo)航模型
    3.3 衛(wèi)星系統(tǒng)的動力學(xué)模型
        3.3.1 衛(wèi)星軌道的表示方法
        3.3.2 衛(wèi)星所受的作用力介紹
        3.3.3 衛(wèi)星的軌道動力學(xué)模型
    3.4 基于脈沖星/基線信息的編隊衛(wèi)星導(dǎo)航方法UKF濾波器設(shè)計
        3.4.1 UT變換
        3.4.2 UKF采樣策略
        3.4.3 UKF濾波方程及其優(yōu)缺點
        3.4.4 雙星編隊UKF濾波器設(shè)計
        3.4.5 三星編隊UKF濾波器設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于脈沖星/基線信息的編隊衛(wèi)星導(dǎo)航方法仿真測試
    4.1 仿真程序模型結(jié)構(gòu)
    4.2 雙星編隊UKF濾波仿真結(jié)果和分析
        4.2.1 仿真環(huán)境
        4.2.2 雙星編隊脈沖星導(dǎo)航方法的仿真參數(shù)設(shè)置
        4.2.3 雙星編隊UKF濾波結(jié)果
    4.3 三星編隊UKF濾波仿真結(jié)果和分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)束語
    5.1 論文工作總結(jié)
    5.2 前景展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]編隊飛行衛(wèi)星自主相對定軌研究[J]. 宋琛,張俊寶,張蓬蓬.  計算機仿真. 2011(02)
[2]基于非齊次Poisson過程的脈沖星到達信號的最大似然相位估計[J]. 李建勛,柯熙政.  信號處理. 2010(08)
[3]基于雙譜的脈沖星累積脈沖輪廓時間延遲測量[J]. 謝振華,許錄平,倪廣仁.  物理學(xué)報. 2008(10)
[4]不可思議的脈沖星[J]. 夏雄平.  現(xiàn)代物理知識. 2008(04)
[5]X射線脈沖星導(dǎo)航原理[J]. 帥平,陳紹龍,吳一帆,張春青,李明.  宇航學(xué)報. 2007(06)
[6]脈沖星發(fā)現(xiàn)40年——愛因斯坦預(yù)言引力波的驗證[J]. 張承民.  科學(xué). 2007(04)
[7]美國X射線脈沖星導(dǎo)航計劃及其啟示[J]. 帥平.  國際太空. 2006(07)
[8]小衛(wèi)星編隊飛行的應(yīng)用模式分析及展望[J]. 聞新,馬文弟,周露.  中國航天. 2005(08)
[9]一類非線性濾波器——UKF綜述[J]. 潘泉,楊峰,葉亮,梁彥,程詠梅.  控制與決策. 2005(05)
[10]衛(wèi)星編隊飛行技術(shù)的進展及建議[J]. 聞新,張偉.  國際太空. 2005(01)

博士論文
[1]編隊衛(wèi)星的星間基線確定方法研究[D]. 劉洋.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[2]近地軌道航天器編隊飛行控制與應(yīng)用研究[D]. 孟云鶴.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]X射線脈沖星導(dǎo)航仿真系統(tǒng)硬件設(shè)計[D]. 宋林東.西安電子科技大學(xué) 2010



本文編號：3202719