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动态环境下GPS软件接收机研究

系统仿真学报 2007年第8期19卷 1807-1810页

作者：唐斌董绪荣刘舒莳唐卫涛装备指挥技术学院导航研究中心北京101416

载体的动态性所引入的多普勒频移给GPS接收机的载波跟踪带来了很大的困难。首先介绍了GPS软件接收机捕获与跟踪策略,提出了一种新的基于模糊逻辑控制器和三阶锁相环的动态载波跟踪方案,分析了模糊逻辑控制器的设计原理,推导了适合软件... 详细信息

载体的动态性所引入的多普勒频移给GPS接收机的载波跟踪带来了很大的困难。首先介绍了GPS软件接收机捕获与跟踪策略,提出了一种新的基于模糊逻辑控制器和三阶锁相环的动态载波跟踪方案,分析了模糊逻辑控制器的设计原理,推导了适合软件实现的三阶锁相环的数字形式。实验结果证明提出的设计方法与传统环路相比可大幅度缩短载波跟踪时间,减小环路滤波器带宽,并能消除周跳。

关键词：动态环境 GPS软件接收机模糊逻辑控制器三阶数字环路滤波器

基于经验正交分析法的暴时热层大气密度时空分布规律

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地球物理学报 2013年第10期56卷 3236-3245页

作者：刘舒莳龚建村刘四清苗娟李勰中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190 北京航天飞行控制中心北京100094 中国科学院大学北京100049 航天飞行动力学技术重点实验室北京100094

本文选取2002--2006年期间的36个强磁暴为研究对象，对CHAMP卫星加速度仪反演的实测大气密度进行经验正交分解，研究暴时热层大气密度的纬度分布特征，以及大气密度与ap指数、Dst指数的关系．结果表明，大气密度的纬度分布与季节相关，... 详细信息

本文选取2002--2006年期间的36个强磁暴为研究对象，对CHAMP卫星加速度仪反演的实测大气密度进行经验正交分解，研究暴时热层大气密度的纬度分布特征，以及大气密度与ap指数、Dst指数的关系．结果表明，大气密度的纬度分布与季节相关，夏季半球的密度大于冬季半球，春秋季节南北半球的大气密度几乎对称分布；春秋季节白天大气密度在低纬地区呈现出赤道密度异常结构，在中高纬地区密度随纬度增加而减小，夜间则呈现抛物线的形状，赤道附近密度值最小．大气密度的纬度分布特征在若干天内具有良好的稳定性，发生时间相近的磁暴事件，纬度分布曲线非常相似，并且暴前与暴时的纬度分布变化不大．相关性分析表明，大气密度滞后ap指数2～6h，相对Dst指数平均提前0～1h，对磁暴的响应速度在日照区比在阴影区快，大气密度与ap指数、Dst指数具有较好的相关性．

关键词：热层大气密度磁暴 CHAMP卫星经验正交分析

中长期轨道预报中大气阻力系数补偿算法的研究

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宇航学报 2013年第2期34卷 157-162页

作者：刘舒莳龚建村刘四清苗娟中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190 北京航天飞行控制中心北京100094 中国科学院研究生院北京100190 航天飞行动力学技术重点实验室北京100094

利用地磁平静期的CHAMP卫星精密星历对多个弧段的大气阻力系数进行解算,找到了适用于轨道预报的最优系数,分析了最优阻力系数与地磁指数、迹向残差的关系,利用线性回归分析建立了大气阻力系数补偿算法。针对中长期轨道预报的需求,该算... 详细信息

利用地磁平静期的CHAMP卫星精密星历对多个弧段的大气阻力系数进行解算,找到了适用于轨道预报的最优系数,分析了最优阻力系数与地磁指数、迹向残差的关系,利用线性回归分析建立了大气阻力系数补偿算法。针对中长期轨道预报的需求,该算法能够降低定轨弧段较短条件下阻力系数的解算误差。将该补偿算法应用于不同时期CHAMP卫星和天宫一号的轨道预报,验证了该算法的正确性和普遍适用性,结果表明预报精度能够提高20%以上。

关键词：轨道预报大气阻力 CD系数线性回归分析

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基于智能手机的车辆导航监控系统

仪器仪表学报 2006年第Z3期27卷 1986-1988页

作者：唐卫涛刘舒莳董绪荣装备指挥学院GPS中心北京101416

本文立足于满足现代社会对于车辆导航监控系统的需求,在现有GPS,GIS,GPRS和智能手机技术的条件下,简介如何开发一套具有实际应用价值的车辆导航监控系统。并将开发过程中遇到的关键及难点问题以及如何解决这些问题做了论述,并给出了导... 详细信息

本文立足于满足现代社会对于车辆导航监控系统的需求,在现有GPS,GIS,GPRS和智能手机技术的条件下,简介如何开发一套具有实际应用价值的车辆导航监控系统。并将开发过程中遇到的关键及难点问题以及如何解决这些问题做了论述,并给出了导航监控软件的运行效果。

关键词： GPS GIS GPRS 智能手机车辆导航监控

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APOD卫星大气密度数据处理与标校

地球物理学报 2018年第9期61卷 3567-3576页

作者：李勰徐寄遥唐歌实陈光明满海钧刘舒莳李永平中国科学院国家空间科学中心北京100190 北京航天飞行控制中心北京100094 航天飞行动力学技术重点实验室北京100094 中国科学院大学北京100049

APOD卫星是我国首颗以热层大气密度探测与精密定轨为科学目标的微纳卫星,搭载大气密度探测器、双频GNSS接收机等载荷,于2015年9月20日发射入轨,2015年10月27日进入轨道高度460km、轨道倾角97.4°、降交点地方时6∶20的工作轨道,各项载... 详细信息

APOD卫星是我国首颗以热层大气密度探测与精密定轨为科学目标的微纳卫星,搭载大气密度探测器、双频GNSS接收机等载荷,于2015年9月20日发射入轨,2015年10月27日进入轨道高度460km、轨道倾角97.4°、降交点地方时6∶20的工作轨道,各项载荷随即展开例行观测.本文给出了APOD卫星大气密度探测器的基本原理和数据处理流程,采用基于双行根数(TLE)反演获取的密度数据,对2015年12月至2016年12月的就位探测数据进行了标校,并与经验密度模式进行了比较.结果表明,反演密度与APOD卫星就位探测数据的线性相关性达到0.943,采用线性拟合与二次函数拟合的残差水平基本相当.两种不同方法标校密度相对于NRLMSIS00模式日均值误差的均值和标准偏差为10.1%、18.2%和5.1%、17.1%,二次函数标校略优于线性标校;相对于JB2008模式日均值误差的均值和标准偏差为0.6%、14.9%和3.9%、16.9%,线性标校略优于二次函数标校.总体而言,APOD卫星大气密度就位探测数据与常用经验模式精度基本一致,可为开展大气密度变化规律及应用研究提供数据基础.

关键词： APOD卫星大气密度探测处理标校

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非合作目标弹道系数解算研究及应用

北京航空航天大学学报 2023年第5期49卷 1036-1043页

作者：刘舒莳李勰满海钧陈光明曹建峰鞠冰北京航天飞行控制中心北京100094 航天飞行动力学技术重点实验室北京100094

弹道系数是非合作目标轨道预报的重要参数,对于数目庞大的非合作目标,利用有限的测控资源进行弹道系数的快速解算是空间目标监测的迫切需求。基于双行根数(TLE)的半长轴衰减信息,提出了一种改进的弹道系数解算算法。通过多项式平滑检测... 详细信息

弹道系数是非合作目标轨道预报的重要参数,对于数目庞大的非合作目标,利用有限的测控资源进行弹道系数的快速解算是空间目标监测的迫切需求。基于双行根数(TLE)的半长轴衰减信息,提出了一种改进的弹道系数解算算法。通过多项式平滑检测和二次判别,识别出野值、轨道机动和地磁暴3种情况;分析了构造半长轴衰减观测量的依据,比较了不同观测弧长对弹道系数解算的影响;利用天宫一号数据对所提算法解算的弹道系数进行精度评估,并将解算结果在天宫一号陨落预报中进行验证。结果表明:基于TLE解算的弹道系数稳定、准确,适用于非合作目标轨道预报。

关键词：非合作目标轨道预报双行根数弹道系数陨落预报

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一种基于温度参数的热层密度修正方法

空间科学学报 2014年第6期34卷 830-836页

作者：李勰唐歌实李正李翠兰刘舒莳航天飞行动力学技术重点实验室北京100094 北京航天飞行控制中心北京100094 南京信息工程大学数学与统计学院南京210044

热层大气的阻力效应是影响低轨航天器大量空间操作的重要因素,尤其是经验密度模式,其固有的至少15%的内符合误差已严重制约航天器轨道计算精度的提高.针对广泛应用的经验密度模式,选择物理背景简明、关联参数较少的JACCHIA71模式,以地... 详细信息

热层大气的阻力效应是影响低轨航天器大量空间操作的重要因素,尤其是经验密度模式,其固有的至少15%的内符合误差已严重制约航天器轨道计算精度的提高.针对广泛应用的经验密度模式,选择物理背景简明、关联参数较少的JACCHIA71模式,以地磁平静条件下的全球散逸层顶温度最小值T_c及125 km高度拐点温度Tx为对象,建立密度相对于上述温度参数的条件方程,推导密度相对于温度参数的解析偏导数,并给出其最小二乘解.同时,利用CHAMP卫星数据对模式进行修正,模式平均误差从40%降低至3%左右.通过TG01飞行器的轨道预报比较,修正前后轨道预报位置精度从2km提升至1km左右.经过CHAMP卫星和TG01飞行器的实测数据检验,验证了修正算法的正确性和有效性.

关键词：温度参数热层密度模式修正

基于航天器探测密度与轨道数据的密度模式精度评估

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载人航天 2021年第1期27卷 1-9页

作者：李勰满海钧刘舒莳陈光明中国科学院国家空间科学中心北京100190 北京航天飞行控制中心北京100094 航天飞行动力学技术重点实验室北京100094 中国科学院大学北京100049

针对热层大气经验密度模式精度对航天工程应用的影响,选取Jacchia-Robert(JR)和NRLMSISE00(MSISE00)模式以及同化了的JB2008和DTM2013模式,分别利用密度数据和轨道数据,对4种模式进行精度评估。将模式计算日均值与CHAMP卫星加速度计反... 详细信息

针对热层大气经验密度模式精度对航天工程应用的影响,选取Jacchia-Robert(JR)和NRLMSISE00(MSISE00)模式以及同化了的JB2008和DTM2013模式,分别利用密度数据和轨道数据,对4种模式进行精度评估。将模式计算日均值与CHAMP卫星加速度计反演的热层大气密度进行分析比较,结果表明:JB2008模式精度最高,其系统偏差和随机偏差分别为0.4%和10.3%;DTM2013模式精度次之,其系统偏差和随机偏差分别为5.2%和10.7%;而广泛应用的JR和MSISE00模式精度基本相当,系统误差分别为12.4%和12.7%,随机误差分别为18.4%和19.4%。利用中国自主大气密度探测与精密定轨APOD卫星原位探测数据评估结果显示:JR和JB2008模式没有明显的系统偏差,而MSISE00模式误差均值为12.4%,3个模式误差的标准偏差在16%~22%之间。此外,利用CHAMP卫星的快速科学轨道数据和天宫一号目标飞行器轨道数据,对不同模式的轨道解算和预报精度进行了评估,4个模式的表现基本相当,MSISE00和DTM2013模式略优于JR和JB2008模式。

关键词：探测密度轨道数据经验密度模式精度评估

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月面巡视场景视景仿真中的软阴影生成方法

系统仿真学报 2015年第10期27卷 2600-2606页

作者：杨成周建亮唐歌实李勰陈光明刘舒莳航天飞行动力学技术国防重点实验室北京100094 北京航天飞行控制中心北京100094

视景仿真技术已经应用在航天测控领域中,用于直观地展示测控状态。在利用月球车进行月面探测过程中,通过遥控的方式进行远程操作,需要根据太阳方位制定月面活动计划和控制策略。月球车的阴影是月面巡视场景视景仿真的重要方面,可直观地... 详细信息

视景仿真技术已经应用在航天测控领域中,用于直观地展示测控状态。在利用月球车进行月面探测过程中,通过遥控的方式进行远程操作,需要根据太阳方位制定月面活动计划和控制策略。月球车的阴影是月面巡视场景视景仿真的重要方面,可直观地展示车体各部分间遮挡关系,提高画面真实感。针对阴影边缘的锯齿问题,基于Shadow Map光照阴影仿真原理,提出了一种基于边缘方向的平滑方法,改善了阴影质量。实验表明,本方法能高效地实现月面巡视复杂场景的阴影仿真。

关键词：月球车视景仿真阴影图反走样