太阳同步卫星和地球同步卫星运动中的几个问题

本文讨论太阳同步卫星和地球同步卫星运动中的几个问题，即（1）如何选择轨道参数，使卫星轨道面的变化保持与太阳运动同步以及对地面扫描的覆盖问题；（2）在“同一”定点经度部署两颗地球同步卫星的系统中卫星轨道变化与单星情况的差别以及两星相对距离的变化规律。     

24小时地球同步卫星的轨道变化

本文是研究24小时地球同步卫星的运动特征,给出计算这种卫星轨道变化的方法,为通讯卫星的轨道设计和计算提供依据。     

太阳同步卫星双星组网维持策略

某准共面星座由两颗相位差为 180°的太阳同步卫星组成。在对其进行轨道维持时 ,需综合考虑相位差和地面轨迹范围两方面的限制。然而 ,由于这两颗卫星的轨道倾角存在差异 ,使得在轨道维持过程中不能同时满足相位差和地面轨迹的要求。为解决上述问题 ,本文提出了调整地面参考轨迹的方法 ,实践证明有效。     

24小时地球同步卫星过渡段的轨道变化

发射24小时地球同步卫星,一般需经两个阶段,首先将卫星送入过渡段轨道(亦称转移轨道),其近地距离较近,而远地距离与同步轨道一致。在过渡段轨道上飞行若干圈之后,于远地点再一次点火变轨,从而进入同步轨道。关于同步轨道的特征、摄动变化及其位置计算,已在文中详细阐明,本文将讨论过渡段的轨道变化。这一飞行段的定轨问题也是重要的,为了给出必要的信息,以便最后将卫星准确地送入同步轨道,必须使定轨达到一定的精度。过渡段轨道变化的特征这一飞行段的轨道的主要特征是偏心率大。如果用数值方法直接计算卫星的位置,就涉及到变步长问题;而用分析方法研究其轨道变化,将遇到一定的困难(当积分轨道变化方程     

三轴稳定地球同步卫星南北保持安排策略

本文设计了一种三轴稳定地球同步卫星南北保持时间安排策略,它可较好地考虑卫星运行成本、与东西保持的耦合、受卫星星载控制以及推进系统的约束等条件,克服了一般长周期策略和短周期策略的局限性,可以降低同步卫星长期测控工作的成本,规范操作,减少运行风险。     

同步卫星过渡段轨道阻力效应的量级估计

本文针对24小时地球同步卫星过渡段轨道,给出了阻力效应的量级估计公式和具体数据,可供轨道设计和计算参考。     

TDRSS轨道确定方法的初步研究

本文针对TDRSS(跟踪和数据中继卫星系统)的中继卫星(地球赤道同步卫星)至用户星(被跟踪航天器)的测距、测速资料,给出了这种星-星跟踪定轨的条件方程。根据星-星跟踪定轨、星-星跟踪和星-地跟踪混合定轨的各种情况(是否同时确定中继卫星轨道,一颗或几颗中继卫星等),给出了不同的测轨流程和方法。为了进行仿真计算,本文针对TDRSS的具体情况,给出了生成仿真观测资料和相关数据的方法,分析了仿真计算的功能。初步的部分试算表明,星-星跟踪对提高我国用户星的测轨精度确实具有重要作用;努力提高地球赤道同步卫星(中继卫星)的测轨精度,可以大大简化TDRSS用户星的测轨流程,有利于用户星的轨道确定。     

地球同步卫星漂移率和偏心率单脉冲联合控制策略

在分析地球同步卫星漂移率和偏心率控制原理的基础上,提出了应用太阳同步偏心率控制模式,对经度漂移率和偏心率进行单脉冲联合控制的策略。该策略通过缩小漂移环半宽和偏心率保持圆半径的方法构建轨道修正模型,使得在太阳同步偏心率控制模式下,漂移率和偏心率控制所需速度增量相等且两者位保周期相同。数学模型和仿真结果表明,应用该策略进行东西位保,全年所需速度增量等于漂移率控制所需速度增量且轨控时刻固定,可以使漂移率和偏心率都达到精度要求。     

TDRSS双差分数据测轨方法研究

本文针对TDRSS(跟踪和数据中继卫星系统)的两颗中继卫星(地球赤道同步卫星)的双差分数据,给出了确定用户星(放跟踪航天器)轨道的一种方法。由于减小了中继卫星星历误差对用户星位置误差的影响,消除了中继卫星仪器误差,特别是完全消除了中继卫星、用户星和地面站问的任何时钟误差的影响,因此,对提高用户星测轨精度是十分有利的。     

地球赤道同步卫星的简略点位预报

本文在标准的理想情况下,推导了地球赤道同步卫星的简略点位预报的计算公式。据此, (1)分析了点位预报的规律:在可观测的条件下,点位预报的ρ,A,h,t,δ均为常数;对任何观测站,任何定点位置L,ρ的范围只能在30086公里至41679公里之间;|λ-L|>81°·3,或||>81°·3的观测站,不能对同步卫星进行跟踪;|δ|<8°·7等等。 (2)给出了在我国纬度区间内点位预报A,h,t,δ随和(λ-L)变化的数值表;给出了我国发射成功的四颗同步卫星的我院七个人卫台站的点位预报。公式和数表是近似的,但对正在工作的同步卫星,误差估计不超过一度。可供有关部门参考。     

利用两颗地球同步卫星的通信与定位系统——系统与试验

我们研制了能在一个系统里提供卫星通信和定位服务的两种类型的混合终端。一种采用单信道单载波(SCPC)技术,另一种采用扩谱(SS)技术。为了检验这两种终端的性能,我们在日本和太平洋区利用ETS—V(150°E)和Inmarsat(180°E)两颗地球同步卫星进行了一系列实验。使用SCPC和SS终端测量移动终端经卫星到基站之间的距离,测距精度分别为200米和10米。靠近日本进行的实验,SCPC和SS终端的定位精度分别为1000米和600米。实验结果表明定位误差主要由两颗卫星轨道测量误差产生的。 本文介绍SCPC和SS终端,试验系统的构成和特点以及实验结果。     

地球同步卫星定轨中的两个问题

本文研究了在地球同步卫星精密定轨中,采用数值定轨方法的基本变量选择及有关地影“间断”问题对计算精度的影响。     

《菊花2号》跟踪控制系统的可靠性

概述日本人造卫星的跟踪控制系统最初只起被动跟踪和监视作用,随着空间研究的进展逐渐具有主动控制的功能。特别是对同步卫星,要将它射入指定的所谓同步的预定轨道,跟踪控制系统将起重要作用。发射同步卫星需经过准备、发射、转移轨道和同步轨道这四个阶段。在发射同步卫星的全过程中,对跟踪控制系统来说,成功与否的关键是由转移轨道(卫星所在的大椭园轨道称为转移轨道)向同步轨道(卫星以与地球自转周期相同的周期运行的近似园形轨道)转移时     

地球同步卫星定轨中的两个问题

本文研究了在地球同步卫星精密定轨中,采用数值定轨方法的基本变量选择及有关地影“间断”问题对计算精度的影响。     

基于北斗混合星座的星历参数适用性分析

针对北斗全球卫星导航系统混合星座条件下不同星历参数表达方法的性能评估问题,采用了从信息占用量、轨道拟合精度、接收机首次定位时间3个方面统筹考虑的评价方法。针对北斗系统的混合星座构型,比较北斗广播星历16参数和新设计的广播星历18参数的参数定义及用户算法异同,分析了不同星历参数表达所带来的性能变化。仿真分析结果表明,两种星历参数表达虽然都能描述北斗混合星座中的地球同步轨道(GEO)、中间地球轨道(MEO)、倾斜地球同步卫星轨道(IGSO)的卫星轨道特性,但是它们的具体性能有明显的差异,星历18参数的轨道拟合精度比16参数的提高了2~3cm,但其信息表达却多占用了63bit,且接收机首次定位时间多消耗了1.26s。     

利用甚长基线干涉测量技术跟踪同步卫星

本文分析比较了用无线电干涉测量跟踪地球同步卫星的四种方法。以类星体为参考的差分甚长基线干涉测量技术(△VLBI)需要用非常灵敏的接收机,利用双基线系统可使位置精度达到米级。以卫星为参考的△VLBI使用简单、便宜的接收机,所得精度稍低一些。非差分VLBI利用GPS进行不太精确的传播修正及时钟校准,双基线系统的定位精度仍可达5～10米。对于倾角较大的轨道,这四种干涉测量方法都能用单基线给出上述定位精度的六个卫星状态分量。     

太阳同步卫星轨道参数的容许偏差分析

飞行任务对卫星轨道提出指标要求，这些指标决定了卫星轨道参数的容许偏差范围。结合太阳同步(准)回归轨道卫星的轨道特性，针对覆盖重叠率、太阳同步等指标，使用解析方法讨论了大气阻力摄动影响下轨道参数的容许偏差，通过分析可以初步确定轨道控制策略及能量需求，最终为轨道保持方法的设计提供参考和依据。     

同步卫星跟踪系统的光学校准

为了减少跟踪系统的系统误差,研究了一种精确校准距离和角度观测值的方法,这样就提高了同步卫星的测轨准确度。该校准方法基于这样一种测轨原理,即采用单点光学角度观测值加上无线电跟踪观测的测轨。利用这种测轨方法,我们在确定轨道根数的同时,估计出观测偏倚参数,其中包括地球模型不准确而带来的影响。我们在鹿岛地面站进行过这种实际的校准实验,实验证明,测轨准确度极高,经过一天的测轨之后,卫星距离的预报误差在四天之内不会超过几米。     

受地球田谐和日月引力摄动的地球同步卫星经度漂移控制的一次喷气达标策略

本文推广了Kamel的东西定点保持分析结果,并提出了一种算法,该算法的目的是使地球同步卫星从某一指定定点区内的任一给定相对经度偏差开始。进入理想的初始条件以便重复这种理想的经度漂移循环,使两次机动之间的时间尽可能长。描述卫星运动时考虑了地球的田谐摄动和日月引力摄动,假定为近圆轨道,只需要经过一次速度脉动变化进行轨道能量控制就能重复这种理想的漂移循环。沿轨道进行机动的位置这样选择,即使得在△V作用后偏心率总为最小。     

地球卫星的运动理论 Ⅰ.线性摄动

本文讨论了建立人造地球卫星在主要摄动力作用下的运动理论问题。摄动力(重力、大气阻力、太阳光压)用勒让德多项式展开。这样,在推导由各种摄动力引起的轨道根数的摄动公式的时候,就可统一使用众所周知的倾角函数和偏心率函数的方法。这样处理问题,就可得到所有这些摄动力彼此相似的、便于编制电子计算机程序的公式。推导出了由地球非中心引力场、日月引力、日-月潮、太阳直接辐射和反照辐射的压力(考虑地影)、大气压力、地球的岁差章动等所引起的轨道根数的线性摄动公式。