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miniSAR卫星精密参考轨道设计

北京航空航天大学学报 2022年第12期48卷 2442-2449页

作者：廖祥郑靖许永生谢成清丁强强深圳市魔方卫星科技有限公司深圳518129 深圳航天东方红卫星有限公司深圳518057

为满足轻小型合成孔径雷达(miniSAR)卫星干涉测量任务对空间基线的要求,通过分析卫星参考轨道特性,建立了一套精密参考轨道设计算法。所建算法以miniSAR卫星成功入轨后的一组定轨数据及根据参考轨道特性解析得到的参考轨道预估值为输入... 详细信息

为满足轻小型合成孔径雷达(miniSAR)卫星干涉测量任务对空间基线的要求,通过分析卫星参考轨道特性,建立了一套精密参考轨道设计算法。所建算法以miniSAR卫星成功入轨后的一组定轨数据及根据参考轨道特性解析得到的参考轨道预估值为输入,基于仅考虑中心天体非球形高阶引力摄动的轨道外推模型、Eckstein-Hechler平根模型及嵌套式迭代修正方法,设计输出其任务周期内使用的参考轨道。数值实验表明:所建算法设计的参考轨道生成的参考轨迹在三维空间的回归精度优于0.01 m,满足实际工程应用需求。

关键词：轻小型合成孔径雷达重轨干涉参考轨道回归轨道冻结轨道

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一种近地回归轨道区域性覆盖星座设计

飞行力学 2004年第4期22卷 73-76页

作者：张娟邓峰岩和兴锁李亮张烈霞西北工业大学工程力学系陕西西安710072

应用近地回归轨道对我国的国土进行区域覆盖星座设计,设计采用倾角为41°、高度为1201.88km的δ星座,通过对几种可能轨道参数的分析对比,对其覆盖性能进行了仿真分析,找到了满足覆盖要求的星座轨道参数。

关键词：回归轨道区域覆盖星座设计

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高精度回归轨道设计与精确维持控制方法研究

高精度回归轨道设计与精确维持控制方法研究

作者：蒲明珺上海交通大学

学位级别：硕士

回归轨道是指卫星星下点轨迹经过一段时间后重复出现,且在同一纬度圈上,相邻星下点轨迹间距相同的一类特殊轨道。回归轨道可实现对特定地面目标的周期性动态观测,在对地成像观测和地球科学探测等航天任务中已得到广泛应用。本文针对应... 详细信息

回归轨道是指卫星星下点轨迹经过一段时间后重复出现,且在同一纬度圈上,相邻星下点轨迹间距相同的一类特殊轨道。回归轨道可实现对特定地面目标的周期性动态观测,在对地成像观测和地球科学探测等航天任务中已得到广泛应用。本文针对应用严格回归轨道的航天任务,拟从卫星轨道设计和轨道维持控制两个角度出发,研究高精度回归轨道设计方法和精确轨道维持控制方法。首先,通过对近地空间主要摄动因素进行分析,建立了近地卫星轨道动力学方程,并基于Runge-Kutta-Fehlberg数值积分法对高精度卫星轨道预报方法进行研究。通过与STK软件的轨道预报数据进行对比,验证了本文设计的轨道预报功能模块可以精确预报卫星运动状态;其次,针对地球非球形引力对卫星轨道的摄动影响,研究了基于J摄动项的回归轨道六要素迭代法设计方法,进而提出一种基于高阶地球重力场模型的严格回归轨道单目标优化设计方法。仿真结果表明,考虑高阶地球重力场摄动影响,使用本文提出的轨道设计方法可设计出回归精度为1米量级以下的严格回归轨道。最后,本文通过分析卫星实际运行轨道相对标称轨道的空间误差变化情况,研究了一种基于“控制管道”概念的精确轨道维持控制方法。仿真结果表明,文中研究的轨道维持控制方法可保证卫星长期运行轨道始终处于“控制管道”中,从而表明了本文提出的轨道精确维持控制方法可保障卫星长期运行轨道的严格回归特性。

关键词：回归轨道空间摄动因素轨道预报轨道设计轨道维持控制

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一类回归轨道随机生成算法实现

计算机仿真 2007年第7期24卷 24-26,77页

作者：张雷李华曾艳丽电子科技大学软件学院四川成都610054 电子对抗国防科技重点实验室四川成都610036

不同的卫星应用系统对轨道设计提出了不同的要求。文中提出的算法,能够自动生成卫星轨道参数,保证回归轨道卫星过顶地面某指定区域时,位于轨道的近地点,以满足卫星近地探测、侦察的一类仿真应用需求。该算法通过已知的近地点星下点坐标... 详细信息

不同的卫星应用系统对轨道设计提出了不同的要求。文中提出的算法,能够自动生成卫星轨道参数,保证回归轨道卫星过顶地面某指定区域时,位于轨道的近地点,以满足卫星近地探测、侦察的一类仿真应用需求。该算法通过已知的近地点星下点坐标和随机的升交点经度确定出轨道面的空间位置;通过回归周期和近地点卫星高度确定出轨道形状和大小,进而求得满足条件的轨道方程。该算法在VC++中得到实现。文章最后给出了一个验证算法,通过输出数据和卫星星下点轨迹图验证了原算法。实践表明,文中提出的算法有效地支持了整体系统的仿真。

关键词：轨道子系统回归轨道仿真

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太阳同步回归轨道的设计、仿真研究

太阳同步回归轨道的设计、仿真研究

作者：廖炳瑜中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）

学位级别：硕士

卫星应用系统是一项非常复杂的工程，其中最重要的是轨道子系统，轨道子系统也是所有卫星应用的基础。正是由于轨道的重要性，轨道的设计就必须全面考虑，评估和卫星应用有关的地面覆盖、有效载荷、数据系统、电源系统、能源系统、发射... 详细信息

卫星应用系统是一项非常复杂的工程，其中最重要的是轨道子系统，轨道子系统也是所有卫星应用的基础。正是由于轨道的重要性，轨道的设计就必须全面考虑，评估和卫星应用有关的地面覆盖、有效载荷、数据系统、电源系统、能源系统、发射场等等和轨道的关系，从中找出最佳的轨道设计方案。太阳同步轨道的主要特点是卫星在任一时刻其星下点的阳光条件基本相同，这对卫星上对地仪器的工作是非常有利的。而回归轨道的特点是周期性地覆盖地球，这有利于对地球上动态目标的侦察。由于以上的优点，太阳同步回归轨道成了所有卫星轨道中最常见的轨道之一。本文首先介绍了轨道设计的基本知识，然后总结了轨道设计的基本的方法和原则。在随后部分重点对卫星轨道设计中交点周期的概念提出了自己的看法，同时应用此结果详细分析和设计了对地侦察卫星的太阳同步回归轨道，最后对此设计结果进行详细仿真分析。

关键词：轨道要素轨道设计太阳同步回归轨道轨道仿真

太阳同步、星下点轨迹回归轨道的轨道保持策略

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太阳同步、星下点轨迹回归轨道的轨道保持策略

中国空间科学学会空间探测专业委员会第十五次学术会议

作者：刘强中国科学院空间科学与应用研究中心

针对同时具有太阳同步与星下点轨迹回归特性的近地圆轨道,本文首先介绍了一种用于轨道交点地方时保持的最优倾角偏置算法,继而讨论了在应用倾角偏置时卫星轨道星下点轨迹保持方案的设计策略。

关键词：太阳同步回归轨道轨道保持

来源： cnki会议评论

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星下点轨迹恒定的低轨星座构型设计方法

中国空间科学技术 2023年第3期43卷 116-122页

作者：张雅声贾璐于金龙梁爽航天工程大学北京101416

为探寻适用于低轨巨型星座的构型设计方法,提供了一种所有卫星共星下点轨迹,且该轨迹固定不变的低轨恒定轨迹星座构型解析设计方法。该构型用回归因子、卫星总数两个参数进行编码。首先,利用平均轨道根数思想,建立了地球非球形摄动带谐... 详细信息

为探寻适用于低轨巨型星座的构型设计方法,提供了一种所有卫星共星下点轨迹,且该轨迹固定不变的低轨恒定轨迹星座构型解析设计方法。该构型用回归因子、卫星总数两个参数进行编码。首先,利用平均轨道根数思想,建立了地球非球形摄动带谐项阶数为J 4条件下的回归轨道设计解析模型。其次,根据卫星与地球相对运动规律,确立了满足共星下点轨迹条件的解析式。最后,结合回归轨道设计与共星下点轨迹设计思想,建立低轨恒定轨迹星座构型设计模型。最终仿真结果表明,该构型设计方法符合所有卫星共星下点轨迹、且轨迹固定不变的设计预期,验证了本构型设计方法的有效性。本星座构型具有形式简易、构型易维持、覆盖范围广的特点,确保了空间系统与地面系统的方位一致性,极大程度降低了星地系统协同的复杂度。

关键词：低轨巨型星座星座构型设计回归轨道共星下点轨迹恒定轨迹

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一种星下点精确重访约束下的轨道设计方法

中国空间科学技术 2016年第4期36卷 67-73页

作者：卫国宁骆剑康志宇唐生勇陈晓光上海宇航系统工程研究所上海201109 上海航天技术研究院上海201109

针对给定星下点的精确重访轨道设计,提出了一种已知两星下点精确重访约束下的圆回归轨道设计方法。分析了卫星的地心矢量同星下点地心矢量的关系,将精确星下点重访约束轨道设计问题转换为惯性坐标系内的一个动矢量同动坐标系内一个定矢... 详细信息

针对给定星下点的精确重访轨道设计,提出了一种已知两星下点精确重访约束下的圆回归轨道设计方法。分析了卫星的地心矢量同星下点地心矢量的关系,将精确星下点重访约束轨道设计问题转换为惯性坐标系内的一个动矢量同动坐标系内一个定矢量在惯性系下的重合问题。建立了不同轨道参数各自对应的目标函数,通过对目标函数零点的搜寻确定相应轨道参数,完成轨道设计。计算及仿真结果表明,所提出的构造目标函数并搜索零点的方法能够设计出满足约束条件的轨道,达到了预期目标。

关键词：星下点精确重访轨道设计回归轨道仿真

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近圆轨道卫星交叉点概略位置理论计算

测绘科学 2021年第6期46卷 14-20页

作者：宋小勇毛悦地理信息工程国家重点实验室西安710054 西安测绘研究所西安710054

轨道交叉点在标校卫星系统偏差参数、评估卫星载荷性能以及卫星精密定轨方面具有重要作用。针对现有轨道交叉点计算多采用搜索法结合多项式拟合方法,虽能够获取精确交叉点位置但较难分析交叉点整体分布特征的问题,该文从二体问题解析解... 详细信息

轨道交叉点在标校卫星系统偏差参数、评估卫星载荷性能以及卫星精密定轨方面具有重要作用。针对现有轨道交叉点计算多采用搜索法结合多项式拟合方法,虽能够获取精确交叉点位置但较难分析交叉点整体分布特征的问题,该文从二体问题解析解出发,推导了交叉点概略位置理论计算公式,并分析了不同卫星轨道交叉点特性,提出了基于交叉点函数的计算方法,并用仿真试验数据对本文方法有效性进行了验证。该文方法为分析交叉点概略位置空间分布特性提供了一种思路。

关键词：卫星轨道轨道交叉点二体问题回归轨道搜索法