基于轨道约束“EMBET”技术的自鉴定方法及应用

本文为试验场外测系统开展经常性的精度鉴定工作提出了一种较为适宜和有效的技术途径。推导了利用轨道约束“EMBET”自校准技术的自鉴定方法，它不仅可以直接利用星船轨道测量鉴定外测系统或设备在动态时真实的测量精度，而且还可以提高轨道确定和预报的精度。     

轨道测量差分精确定轨方法

航天器轨道精确测定重要环节之一是有效地消除观测系统误差,在轨道测量数据处理时,一类是利用轨道约束自校准技术来估算和校准系统误差,另一类可以应用测元差分方法来消除系统误差(例如导航卫星测定目标)。本文提出一种新的差分技术,即利用观测数据时序差分消除系统误差技术,并推导相应确定航天器轨道的公式。     

实时精确定轨的自校准方法

实时精确定轨的迫切性越来越成为航天技术任务发展所关注的问题。本文将轨道约束“EMBET”自校准技术^[1,2]推广到实时轨道确定处理；在不断地获取对航天器轨道测量数据的过程中，递推地估算和修正观测数据的系统误差，又实时地为用户提供精确的轨道状态参数或轨道根数。     

直接解算轨道根数的轨道约束自校准定轨方法

应用轨道约束自校准技术能够有效地修正系统误差和提高定轨精度。本文为了适应各种航天试验任务要求,将轨道约束自校准技术推广应用到直接解算轨道根数的定轨方法中,并导出了解算开普勒根数的轨道约束自校准公式。     

应用标校卫星鉴定测控系统精度方法探讨

根据标校卫星的用途及所需提供的高精度比较标准等技术要求,针对星载比较标准及靶场数据处理状况,提出了改进和提高测控系统精度鉴定的技术途径.探讨和提出了4种类型的数据处理技术和方法,简述了它们的思路和关键技术,分析了应用条件和特点.其中.第1种方法是目前使用的经典鉴定方法;后3种方法（自鉴定方法、精确标准鉴定方法和融合处理鉴定方法）都充分利用了星上测量资源、卫星轨道运动特性以及优良的差分、自校准等融合处理技术,它们都明显优于经典鉴定方法.可以使标校卫星提供更精确的比较标准,扩大其目前的功能和用途.特别是融合处理鉴定方法,不仅可以精确地评定定位系统测量精度,而且可以为测速系统精度评定提供一种良好的技术途径.     

有序递推滤波修正系统误差方法

本文将推广卡尔曼滤波的原理拓展到对测量元素逐个进行滤波的处理。从理论上证明它可以提高状态向量滤波结果的估值精度，而且它可以减少求逆公式的计算量。本文应用该方法导出了轨道测量数据处理的有序递推自校准系统误差的方法及公式。     

USB系统测速数据电波折射简化修正方法

USB测量系统是我国航天测控网的主体设备，其距离变化率测元R由于目前条件限制，未能对电波折射误差进行修正，因而影响了它的测量精度。本文根据USB系统R的测量原理以及数据获取和处理的方法，在现有气象探测务件下，提供一种关于R的电波折射简化修正方法，这样可以修正电波折射的部分误差，从而改进R的测量精度，也为航天器的定轨精度提高提供条件。     

全球定位系统在航天测控领域的可能应用

本文简要介绍了美国全球定位系的发展过程、基本组成及工作原理。由于该系统具有高精度的定位、测速及时间传递能力,它在航天测控领域中也有广泛的应用前景。例如为传统的测控网提供精确到厘米级的站址,毫微秒的全球时间同步能力;以厘米级的精度确定航天器的位置,以数分的精度测定航天器的姿态;用作靶场外测系统,以米级定位精度和每秒厘米级的测速精度近全程跟踪各种导弹;测定导弹在海上的落点,为无线电测量设备提供准确的电离层电子含量。这些应用不但精度高、使用简便,而且会使传统的弹、星、船测控网发生革命性变革。最后简单叙述了目前军民各部门广泛采用的提高基本GPS系统精度的一种技术—差分技术。     

卡尔曼平滑的自校准技术

介绍了卡尔曼平滑技术的固定区间平滑方法，推导了非线性时变模型的固定区间平滑公式，并将之应用到轨道约束自校准技术中，且导出了相应公式。     

中继卫星系统在我国航天测控中的应用

中继卫星系统高覆盖、数据传输能力强,是航天测控网的重要组成部分。随着我国中继卫星系统的建设和不断完善,其对优化我国航天测控网结构、提升中低轨道航天器测控能力的作用日益明显。本文结合中继卫星系统的特点,分析了我国航天测控任务对中继卫星系统的应用需求,提出了在运载火箭测控、航天器入轨段测控、载人航天测控、卫星在轨长期管理等方面开展中继卫星系统应用的思路,梳理了运载火箭测控、航天器入轨及早期轨道段测控、飞船返回段测控、多址链路测控等方面需要解决的关键技术。     

基于样条约束“EMBET”再入轨道测量数据融合方法

针对再入轨道最小二乘交会解算方法数据利用率低、轨道解算精度差的问题,提出并实现了基于样条约束“EMBET”的再入轨道测量数据融合处理方法.该方法认为再入飞行轨道在时序上是相关的,可以利用三次B样条函数精确表示,建立了关于样条函数参数和测量系统误差的测量模型,从而大量压缩了待估参数数量,准确自校准系统误差,提高了轨道估算的精度和稳定性.     

INMARSAT测控网故障应对策略

结合INMARSAT-4F1早期轨道支持任务，介绍了INMARSAT测控网的结构和任务配置，给出了测控网发生故障时的处理方法以及实际应用情况。最后根据故障诊断理论，分析了航天测控网的故障特点。     

无线电掩星技术在大气探测的应用

通过介绍GPS在大气探测中的应用,引入了一种新的研究大气模型的方法——无线电掩星技术。阐明了无线电掩星技术的发展历程、反演原理及应用前景,并结合我国航天实际,提出了一种利用北斗导航系统进行大气参数反演,修正航天器轨道测量数据,从而提高定轨精度的新思路。     

航天测控资源统一分配的多维遗传算法

对于航天器测控资源分配这一类时间窗受限的约束满足问题,国内外已有许多应用遗传算法的研究并取得了较好的成果。目前的研究主要针对的是低轨道航天器这类可见弧段较短、全弧段跟踪的问题,对于地球同步以及高轨道航天器这一类长弧段可见、非全弧段跟踪的资源分配问题,相关的应用研究较少。针对高低轨航天器测控资源统一分配问题的特点,经过对标准遗传算法的扩展,设计了一种能够描述高、低轨道航天器资源分配问题的多维编码方法,定义了相应的交叉算子、变异算子等算法要素,从而建立了一种能够解决航天测控资源统一分配问题的多维遗传算法。仿真计算表明,该算法能够有效解决目前我国航天测控网面临的"一网多星"管理模式下,高低轨航天器统一管理、统一分配测控资源的问题。     

一种经济效益很高的校准无线电外测系统的方法——卫星校准法

一、鉴定和校准的重要性和紧迫性导弹武器系统和航天器的运载火箭在研制过程中,需要经过靶场飞行试验的全面鉴定。弹道式导弹(运载火箭)制导系统的鉴定,航天器的指挥控制,都需要靶场测量设备和跟踪网站提供精确的位置和速度数据。可以说,导弹武器系统和航天器的实际效能在很大程度上取决于靶场外测数据的质量。而高精度的外测数据在很大程度上又取决于外测系统本身的鉴定和校准工作。因为,确保规定的测量精度,是对外测系统提出的最重要的要求之一,而对一切     

在缺少精确参考基准的条件下两部性能相同雷达的验收

如果缺少由经伟仪提供的用来鉴定单台雷达精度的精确参考基准,那么就可以用具有相似性能的第二部雷达系统和第一部雷达系统一起来相互鉴定各自的精度。校准到瞄准轴线的任何一部雷达都可以证明存在一定的偏差,尽管其测量结果的重复性可能表明其精度是良好的;但是,由这种偏差所产生的误差还可能严重地影响到雷达的测量精度。本文介绍了在没有精确参考基准的情况下两部雷达验收试验中所使用的设备及验收方法。文中说明了雷达的校验步骤以及几次气球放飞校准测量的结果,分析了包括基于同一坐标系中的两部雷达测量结果之差的均方根值而进行了跟踪精度估算。     

多目标测量技术

多目标测量一直是航天器试验和鉴定的一个难点。在前期多目标预研成果的基础上，本文介绍了一种基于“码分多址区分多目标、扩频伪码作单向测距信号、多站距离差定位、单星共视定时”体制的综合测量系统。该系统由6套跟踪测量站组成，能够完成空域内10个目标的遥测和外测。经过试验检验，其站间距离差精度小于5m，站间速度差精度小于0．2m／s，具有广阔的应用前景。     

再入(返回)测量的自校准α-β-γ滤波

在导弹、航天器试验任务的实时数据处理中,α-β-γ滤波已得到应用。由于外测系统的观测数据中,除含有随机误差外,还含有系统误差,而且系统误差经常大于随机误差。随着对实时处理测量精度要求的日益提高,应用α-β-γ滤波解算弹道参数,必须考虑外测系统误差的修正,否则,在较长测量弧段利用其滤波时,系统误差会造成弹道参数的滤波“发散”。本文基于“EMBET”自校准原理,将其推广到α-β-γ滤波中,完成了具有自校准α-β-γ滤波公式的推导,并给出再入(返回)测量弧段时的常用测量元素下的相应公式。     

我国航天测控网发展构想

本文首先综述了我国测控网的发展过程和现状，然后根据我国航天发展规划，探讨了测控网所面临的挑战和问题。针对这些问题提出了诸如提高测控网精度、覆盖率、测控网运行效率的解决措施。     

基于惯性定位定向的高铁轨检仪分析研究

根据高铁轨道静态检测的测量需求,设计了一种利用定位定向技术的0级轨检仪,并详细阐述了其构成和工作原理,介绍了其特点。通过对比性分析论证,优选了一种测量精度高、操作方法简单且可大幅度提高测量效率的设计方案。理论仿真表明该系统测量精度能够达到优于1.3mm/km的水平。根据理论仿真结果搭建了原理简易验证设备,结合高铁测控网的测量基准,在一段高铁的弯道铁轨上进行了验证测试,测试结果表明采用定位定向技术的0级轨检仪具备实际工程化的潜力,以及提高测量效率和精度的能力。