多路径反射对卫星多卜勒测速的影响

本文讨论卫星信标发射的线极化波和圆极化波由地球表面反射进入多卜勒测速仪所引起的测速误差,求得了光滑平面镜反射、粗糙面镜反射和粗糙面漫散射三类共九种情况的多径测速误差表达式.分析表明:降低接收天线的旁瓣能有效地减小多径测速误差;采用圆极化发射和接收要比线极化的多径测速误差小.     

锁相改善体效应管振荡器的相位噪声

本文根据多卜勒测速系统对频率源短稳的要求,结合工程实例讨论了锁相改善振荡器相位噪声的几个问题。     

深空测角测速组合导航系统时间配准方法研究

深空测角测速组合导航系统通过测角信息与测速信息融合,获取探测器位置、速度等参数,具有连续、自主、实时、高精度的优点。在深空测角测速组合导航系统多源信息融合过程中,要求各敏感器数据必须是统一时间基准。基于天文测角测速组合导航系统基本原理,阐述了在实际系统中,测角敏感器、测速敏感器由于时间基准误差、采样周期不一致、数据传输时延等都会造成时间不同步,而时间误差对位置和速度测量信息会带来很大的影响。本文分析时间误差在深空测角测速组合导航系统位置估计和速度估计中的作用机理,研究基于内插外推方法的时间配准方法,实现了测角敏感器与测速敏感器量测信息的同步。数学仿真结果表明,内插外推时间配准算法可有效抑制时间误差,提高深空测角测速组合导航系统导航精度。     

八毫米调频调幅噪声测试设备

振荡源的调频调幅噪声是一项重要的技术指标.在多卜勒雷达和制导系统中,对振荡源的调频噪声有严格的要求.介绍了8mm 调频调幅噪声测试设备的原理和设计,给出了完整的测试数据和误差分析.在研制中,自行设计了部分关键元件,制成了国内第一套8mm 调频调幅噪声测试设备.该设备测试门限低,结构小巧,携带方便,适合作外场测试.曾为各单位作了大量的测试工作.     

激光光谱法尿素水溶液液膜多参数同步测量

对溶液液膜温度、厚度和浓度进行定量分析对与之相关的工业过程至关重要,对其机理的研究中它们互相耦合,而传统的测量方法只能实现液膜的温度、厚度和浓度的单独测量。本文基于比尔-朗伯定律,提出一种尿素水溶液液膜的温度、厚度和浓度同步测量新方法,通过结合3个波长1 420、1 488和1 531 nm的激光,建立了尿素水溶液液膜的温度、厚度和浓度的同步反演模型。在此基础上,利用1 mm温控样品池验证了该方法的测量精度,结果表明,该方法测量尿素水溶液液膜厚度的平均误差为0.51%,液膜温度的平均误差为2.59%,液膜浓度的平均误差为6.32%。     

电离层的运动与电波频率的变化

本文对从空间缓慢变化电离层反射的回波的多卜勒频移进行了讨论,认为反射面的运动和媒质的运动可以分开,等效镜反射面不一定在偏区.提出了利用寻常波和非寻常波多卜勒频移反演等值面运动速度剖面的方法.      

超差概率与误差合成

本文提出了“超差概率”这一新的概念,并在指出超差概率的一般计算公式的基础上,计算了不同概率分布情况下目前常用的三种误差合成方法的超差概率,还分析了影响超差概率的因素。讨论结果说明,合成误差     

深空微波测距测速现状及发展建议

研究了国外深空测控无线电测距和测速的最新进展,包括欧洲空间局（European Space Agency,ESA）和美国航空航天局（National Aeronautics and Space Administration,NASA）的深空测控系统测量精度提升计划。结合总体单位的X频段试验测试数据,分析了目前我国深空测控系统无线电测距测速现状,从测量设备层面以及空间传输等方面,包括目前深空站采用的超窄带锁相环以及提高到500 kHz的测距主音等措施,对测距测速的误差源进行了分析,探讨了测距和测速精度提升的主要制约因素。结合我国深空测控系统发展规划,给出了后续深空测控无线电测量的发展建议,结合相关课题研究成果,重点分析了多频链路和实时标校技术的可行性及具体效果。     

PDSTT状态下用FFT实现速度跟踪及提取角误差信息

本文讨论利用FFT技术在脉冲多卜勒雷达单目标跟踪(PDSTT)状态下实现速度跟踪的同时提取角误差信息。文中首先给出了用FFT解决这个问题的两种数学上等价的方法。进而提出通过建立同数据相拟合的AR(自回归)模型,将数据延拓,以克服由于FFT分批处理频率同锥扫频率之间的相互作用而带来的困难。最后给出利用上述方法在FELIX C—256计算机上进行模拟实验的结果。     

差分 GPS 鉴定地基雷达测量系统精度的方法研究

提出了利用差分ＧＰＳ分析地面雷测系统跟踪误差的思想,详细分析了各种误差源,建立了一组简洁的差分ＧＰＳ模型,构造了测量数据的比对分析算法以及具有良好抗野值能力的误差偏差最优统计算法,并利用模拟数据进行了仿真计算     

基于超声多普勒与电导环的油水两相流流速测量

两相流动现象广泛存在于众多工业领域中,其流动过程参数如流速的准确测量对量化体积/质量流量及优化生产工艺和过程设备有重要意义。针对水平油水两相流流速测量问题,提出了一种同侧双晶连续波超声多普勒（CWUD）与电导环传感器相结合的测量方法。非侵入式超声多普勒传感器为双晶超声换能器,由2个倾角相同且中心频率为1 MHz的压电陶瓷晶片组成,两者之间使用隔声材料防止声波干扰,其中发射晶片向流体连续发射超声波,同时接收晶片接收经流体中离散液滴散射的超声波,测量区间覆盖管道横截面的整个径向范围。动态实验在50 mm管径的水平油水两相流装置上完成,通过分析油水两相流多普勒频移响应特性,发现在测量区间内,平均多普勒频移与总表观流速之间随连续相不同而呈现2种线性关系。因此,根据电导环传感器的电学敏感原理,获得无量纲电压参数判断两相流的连续相,继而选取相应流动状态下的测量模型,计算流体总表观流速。实验结果表明:总表观流速估计值均方根误差为0.01 m/s,平均相对误差为3.09%,其中相对误差小于5%的置信概率为70%。      

Precision orbit determination for TOPEX/Poseidon using TDRSS doppler tracking data

Precision orbit determination on the TOPEX/Poseidon (T/P) altimeter satellite is now being routinely achieved with sub-5cm radial and sub-15 cm total positioning accuracy using state-of-the-art modeling with precision tracking provided by a combination of: (a) global Satellite Laser Ranging (SLR) and Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite (DORIS), or (b) the Global Positioning System (GPS) Constellation which provides pseudo-range and carrier phase observations. The geostationary Tracking and Data Relay Satellite System (TDRSS) satellites are providing the operational tracking and communication support for this mission. The TDRSS Doppler data are of high precision (0.3 mm/s nominal noise levels). Unlike other satellite missions supported operationally by TDRSS, T/P has high quality independent tracking which enables absolute orbit accuracy assessments. In addition, the T/P satellite provides extensive geometry for positioning a satellite at geostationary altitude, and thus the TDRSS-T/P data provides an excellent means for determining the TDRS orbits. Arc lengths of 7 and 10 days with varying degrees of T/P spacecraft attitude complexity are studied. Sub-meter T/P total positioning error is achieved when using the TDRSS range-rate data, with radial orbit errors of 10.6 cm and 15.5 cm RMS for the two arcs studied. Current limitations in the TDRSS precision orbit determination capability include mismodeling of numerous TDRSS satellite-specific dynamic and electronic effects, and in the inadequate treatment of the propagation delay and bending arising from the wet troposphere and ionosphere.     

基于伪距和观测量的地球同步卫星动力学定轨研究

利用伪距和观测量对同步卫星进行了动力学定轨的研究，给出了伪距和观测量的测量方程和修正方法，采用国内4个监测站的模拟数据进行了仿真计算．结果表明，采用7天弧长伪距和数据进行轨道改进及轨道外推的精度，与5天弧长数据的计算结果相当，但远优于3天数据的计算结果．在观测随机误差为3m时，7天弧长数据定轨精度约为5m，预报7天径向精度优于20m．     

Carrier-Doppler-based real-time two way satellite frequency transfer and its application in BeiDou system

Two-way satellite time and frequency transfer (TWSTFT) method is valuable for precise time and frequency transfer. The frequency could be directly transferred by utilizing two-way carrier Doppler measurement. This method requires each station observing both its own and associated station’s transponder signals transferred by satellite. In BeiDou system (BDS), the reference station and the field station construct a two-way link via a GEO satellite, and the field station sends pseudorange and carrier phase information to the reference station by transmission signal, in order to achieve real time TWSTFT. This paper analyzes the theory of carrier Doppler based TWSTFT (called CD-TWSTFT), and validates it by using on line data of BDS. The results demonstrated that the performance of CD TWSTFT is much better than code based TWSTFT in short-term frequency transfer and almost same at long-term frequency transfer.     

System Design for the Event Horizon Imaging Experiment Using the PECMEO Concept

The concept for space interferometry from Polar or Equatorial Circular Medium Earth Orbits (the PECMEO concept) is a promising way to acquire the image of the “shadow” of the event horizon of Sagittarius A* with an angular resolution of circa 5 microarcseconds. The concept is intended to decrease the size of the main reflector of the instrument to about 3 m using a precise orbit reconstruction based on Global Navigation Satellite System (GNSS) navigation, inter-satellite range and range-rate measurements, and data from the Attitude and Orbit Determination System (AODS). The paper provides the current progress on the definition of the subsystems required for the concept on the basis of simulations, radio regulations, and available technology. The paper proposes the requirement for the localization of the phase centre of the main reflector. The paper provides information about the visibility of GNSS satellites and the needed accuracies of the AODS. The paper proposes the frequency plan for the instrument and its Inter-Satellite Links (ISLs). The concepts for measurement of range and range rate using ISLs (as well as for the data exchange at these ISLs) are presented. The block diagram of the interferometer is described and its sensitivity is estimated. The link budget for both ISLs is given as well as their critical components. The calculated measurement quality factors are given. The paper shows the expected performance of the sub-systems of the interferometer. The requirements for the localization of the main reflectors and the information about the availability of the GNSS satellites are based on the simulations results. The frequency plan is obtained according to the PECMEO concept and taking into account the radio regulations. The existing technology defines the accuracies of the AODS as well as the link budgets and the measurement accuracies for both ISLs and the sensitivity of the instrument. The paper provides input information for the development of the orbit reconstruction filter and the whole PECMEO system.      

基于激光测振仪分离装置测量方法研究

针对目前采用的高速摄像测量方法存在误差较大与操作困难问题,提出了一种基于激光测振仪的新型测量方法,可以有效提高分离装置试验测量精度,为后续分离装置机构精确设计奠定基础。     

多普勒跟踪测量用于时空引力检验的尝试:(Ⅰ)理论建模

作为多普勒跟踪测量用于时空引力检验的尝试,在多普勒建模过程中加入了对于局部洛仑兹不变性(LLI)以及局部位置不变性(LPI)的检验参数。LLI/LPI是包括广义相对论在内的任何度规引力理论的基石。通过迭代求解多普勒建模过程中所需的光行时解,证明了只有在单程以及三程多普勒测量中可以检验LLI和LPI。鉴于该种测量手段无需额外载荷以及我国测控精度,可以尝试通过单/三程多普勒测量来检验LLI和LPI的科学目标。     

可靠性预计中的置信度问题研究

在电子设备可靠性预计的传统方法中引入置信度概念，从而提出一种置信的可靠性预计方法。用这两种方法分别预计单元设备、表决系统和并联系统的可靠性并加以比较，结果表明，一种潜在的保守性的系统性的误差得以消除，因此置信方法能够更加准确地预计系统可靠性。     

计算机确定CCD相机焦面的误差分析

在将ＣＣＤ安置于ＣＣＤ相机焦面的过程中,需要确定相当光光学系统的焦面位置,由于定焦过程中采用了计算机技术,将人为因素的影响降至最低,在测试设备,测量环境等因素成为影响测量精度的主要误差来源,对此,应用误差理论,按误差的作用类型分析进行了分析。