一种高效的计算机轨道寿命的方法

关于在大气阻力作用下卫星生存寿命的估计，提出了一种高效的数值方法，称为微分－积分法。它的实质是以轨道要素的平均变化率为基础的微分方程，而方程的右端包含定积分，与传统方法比较验证了此新方法的正确性，并且显示了它的极高效率，在诸如空间碎片减缓这种需要非常大量的计算卫星寿命的问题中，新方法的价值得到充分体现。     

基于剩余推进剂估算的卫星寿命预测方法

针对地球静止轨道卫星在轨寿命问题,提出了通过星上液体剩余推进剂计算分析卫星在轨寿命的方法,研究了工程中影响卫星在轨寿命的因素,给出了适用于工程的卫星寿命预测方法,并通过工程进行了验证.      

长寿命通信卫星的可靠性研究

通信（广播）卫星是典型的有长寿命要求的卫星。在广泛调查国内外通信卫星工程资料的基础上，考察了它们的轨道性能与寿命情况，并分析了影响卫星寿命和可靠性的因素，空间环境是影响卫星性能和寿命的一个重要因素。对为了避免和减少环境效应影响的工程方法进行了探究。结合工程实际问题研究了长寿命卫星的设计策略，并对需进一步研究的课题作了探索。     

NOAA解释气象卫星短缺的原因

国家海洋大气局说它购买卫星的政策和策略是以气象卫星预定寿命为依据的,然而,预算对购买卫星的数量和备份也起很大影响。据 NOAA 说,因为预计卫星寿命比它们实际工作的时间长,所以没有考虑替换的卫星。在 GOES-5卫星发生故障后,NOAA 动用了在轨的三颗卫星中最     

多机理下的卫星寿命预测方法与应用

针对卫星寿命预测的需求和以往方法未考虑突发故障及退化失效的不足,提出了综合多种机理进行寿命预测的方法。归纳了星上产品的寿命特征和卫星到寿原因,指出了卫星随机失效的分布特征;针对随机失效,建立随单星工作时间和系统结构变化的剩余寿命预测模型,给出了利用动态的在轨工作状态数据求解多阶段分布参数的算法,从而实现剩余寿命的动态分析;综合随机失效、退化、消耗及其在轨变化规律,提出了适用于多机理的、竞争性的寿命预测方法。案例分析表明,综合考虑突发故障、退化失效和消耗,可以得到更合理的寿命预测结果,在星座维持策略中提高备份星计划的可信性。     

实践出真知--实践系列科学卫星

人造地球卫星分为3类,即科学卫星、试验卫星和应用卫星,其中前2种卫星对科学研究和卫星研制具有重要意义,可以起到事半功倍的效果。要想提高航天技术水平,在太空进行空间物理探测和新技术试验是必不可少的,中国“实践”卫星肩负着这两重使命。1971年3月3日,中国第2颗人造地球卫星实践一号发射成功。它不仅测量了高空磁场、X射线、宇宙射线和外热流等空间环境参数,还进行了硅太阳能电池供电系统、主动无源热控制系统等长寿命应用卫星的一些关键技术的试验。它在轨运行了8年,大大超过设计寿命,为中国设计和制造长寿命卫星提供了宝贵经验,尤其…     

法国用SPOT-1卫星试验卫星的寿命极限

1986年2月发射的SPOT-1地球遥感卫星按计划今年6月便服役到期,法国政府打算让它在轨道上继续工作到9月,然后由法国国家空间研究中心(CNES)接管,对该卫星进行为期3个月的超期实验,以检验它的寿命持续极限,因用新发射的卫星进行这些实验风险太大。 CNES的一位官员说:“我们将用过去从未用过的方法来实验SPOT-1卫星,如试验其恢复工作的方法,就是将卫星上的所有系统的功能     

太阳峰年卫星的成果

太阳峰年卫星的寿命已经终止,在其9年半的寿命中获得了大量有关太阳的数据,其突出的贡献如下: 1.太阳常数数据:卫星的有源空腔辐射计发送回太阳常数的精确数据——太阳可见光能量输出速率。这种数据显示出以前从未见过的变化率, “它表明太阳正在发生某些变化”。 2.太阳擦掠彗星:卫星观测到10个彗星掠过或接近掠过太阳。最     

近地卫星和星座离轨机动研究

空间碎片减缓的积极措施之一是要求近地卫星在使命完成以后进行离轨机动,然后依靠大气阻力作用使卫星在不到25年的时间内自行消失.对此,研究了离轨机动的代价与使命后寿命的关系,提出并解决了正问题和逆问题;介绍了计算卫星寿命的高效率方法.为近地轨道卫星的设计提供了处理离轨机动问题的实用方法.      

日本光学4号军用卫星入轨

2011年9月23日,日本用H-2A火箭成功发射日本第4颗光学情报收集卫星——光学4号卫星。它是光学成像侦察卫星,是日本最后一颗情报收集卫星系列卫星。光学4号用于替代已经超过设计寿命的光学2号卫星。它与光学3号具有同等性能,属于日本第2代侦察卫星,分     

小倾角同步卫星通信

同步卫星工作寿命必须考虑各种因素,当它接近寿命末期时,尽管星上有效载荷仍能有效工作,但剩余的燃料已无法继续进行南北位置保持,只能进行东西位置保持。这时如果利用该星进行小倾角通信,就能有效地延长卫星工作寿命,节省大笔经费。同时就它给地面卫星通信系统带来的新问题做了深入研究,给出了不同倾角情况下定量分析结果,并针对不同的通信体制,提出了相应的解决方法。     

基于GPS的地球资源卫星精密星历外推新方法

随着技术的发展,通过星载GPS接收机直接确定卫星星历成为卫星定位的一个重要手段.GPS接收机获取的卫星星历数据是某一时刻的瞬时状态,要获取连续的卫星星历数据还需要进一步处理.常用的处理方法有几何法与动力学法.在GPS接收机给定瞬时星历频率较低的情况下,几何法的计算误差比较大,特别是只有一组瞬时星历时,无法用几何法进行轨道的外推.在分析地球资源卫星轨道特点的基础上,提出一种新的轨道缩减动力模型,该模型将卫星运动在直角坐标系中分解为简谐运动,利用模型实现了轨道外推的算法.通过试验验证,该算法可以达到较高的精度.      

基于地球敏感器的地影下自旋卫星起旋转速确定

自旋卫星在星箭分离后必须及时可靠起旋,起旋转速确定是判断卫星是否起旋的前提条件.星箭分离时,采用太敏进行转速确定是最可靠最直接的方法,但在某些情况下,由于发射窗口的限制,导致卫星在地影期星箭分离,给起旋转速的确定提出了新问题.自旋卫星除了太敏外,通常还配备了地敏和加计作为姿态敏感器.加计用于测量自旋体的章动,如果起旋后的章动不明显,就无法测量周期,存在一定的不确定性.地敏一般用于同步轨道,在星箭分离时轨道高度仅有几百公里,将导致线路中的计数器溢出,给整个转速确定链路带来困难.本文提出的地敏测试方法,在计数器溢出多地中情况下,采用周期合成的方法计算自旋周期.本方法已成功应用于风云二号09星,同时可以为地敏在不同轨道条件下的应用提供参考.     

航星座自主运行平行系统的轨道计算方法

构建一个能够与实际卫星导航系统长期保持时空一致的平行系统，可为导航星座自主运行提供一个监视与评估平台。针对建设该平行系统所需的高逼真轨道计算问题，引入平行系统理论的思想，在分析历史精密轨道的基础上，提出高精度轨道计算与预报方法。该方法以不断更新的精密轨道作为输入，利用PID增量式算法或时变加权法进行数据平滑，使得轨道计算结果始终与实际系统保持高度一致性。试验结果表明，该方法可使卫星轨道计算的结果与实际卫星轨道长期保持在分米量级。     

航星座自主运行平行系统的轨道计算方法

构建一个能够与实际卫星导航系统长期保持时空一致的平行系统,可为导航星座自主运行提供一个监视与评估平台。针对建设该平行系统所需的高逼真轨道计算问题,引入平行系统理论的思想,在分析历史精密轨道的基础上,提出高精度轨道计算与预报方法。该方法以不断更新的精密轨道作为输入,利用PID增量式算法或时变加权法进行数据平滑,使得轨道计算结果始终与实际系统保持高度一致性。试验结果表明,该方法可使卫星轨道计算的结果与实际卫星轨道长期保持在分米量级。     

卫星编队飞行的相对轨道自主确定研究

为了研究卫星编队飞行相对轨道的自主确定,基于相对轨道根数建立编队卫星间的相对运动方程,利用测量所得到的星间距离和方位信息作为观测量。不同于目前广泛采用的扩展卡尔曼滤波算法,设计Unscented Kalman Filter(UKF)算法实现卫星编队飞行的相对轨道自主确定。仿真结果表明这种相对轨道自主确定方案能获得较高的定轨精度。     

一类由星下点反算卫星近圆回归轨道的方法

提出了一类近圆回归轨道的设计方法,解决当飞行任务对星下点有要求时,近圆回归轨道的设计问题。分析了星下点轨迹与轨道参数的关系,概括为当对星下点轨迹有要求时,近圆回归轨道的设计依赖于轨道半径和轨道倾角两个参数的确定。以轨道半径和轨道倾角为未知量依据星下点轨迹要求条件构建了非线性方程组,但直接求解过于复杂,采取迭代的方法解决。编制了MATLAB程序进行设计计算,并将计算结果用软件STK(Satellite Tool Kit)进行仿真。仿真结果显示,该算法能够较好的实现设计目标。     

基于双星系统定轨的数学方法

通过对双星系统定轨原理的分析,结合卫星的动力学模型,采用联合多时刻观测系统的数据融合方法,得到了一种解算卫星轨道状态的解析方法,同时还给出了误差传递方式。该方法不需要标称轨道,计算方便。理论分析和仿真计算表明,方法确实可行,且定轨精度有所提高。     

卫星太阳翼展开运动分析

卫星太阳翼是许多应用卫星必不可少的主要部件,太阳翼在轨道上的展开运动分析对卫星设计起着很重要的作用。文章提出利用能量守恒的原理,以太阳翼展开角(?)为参数的分析方法。该方法计算简捷,精度高,并且方便判断,特别适用于工程应用。     

基于太阳敏感器的静止轨道卫星轨道估计方法研究

为解决目前通过星上配置敏感器进行地球同步轨道卫星自主轨道估计的问题,利用太阳敏感器和红外地球敏感器的测量信息进行轨道估计．根据地球静止轨道的特点,结合Hill方程,利用太阳敏感器和红外地球敏感器的测量信息以及轨道的摄动特性,建立导航系统的状态方程和测量方程．数学仿真结果表明,该方法可以较准确地估计出卫星的经度漂移,是一种可行的地球同步轨道卫星自主导航方法．