An optimal microsatellite system for optical remote sensing data management

Inter-Satellite Link represents an innovative aspect in remote sensing missions, allowing the exchange of data between satellites of a constellation according to appropriate algorithms for the minimization of the delivery time of requested data. In a recent study, the feasibility of gaining a long period of Inter-Satellite Link with an acceptable level of Bit Error Rate has been demonstrated by using a Walker Constellation composed of 20 micro-satellites located on Sun-Synchronous Orbits. In this paper, an investigation into the performance of such a constellation through the implementation of an optimal process of target access and data exchange among satellites has been carried out, together with a sizing of the onboard telecommunication system. A process analysis has been executed through the modelling of weighted fitting functions, specific for an optical remote sensing system.     

基于离心加速度信息的单站无源测距定位方法

针对只测向（B0）方法具有收敛速度慢、定位误差大等缺点，提出了一种利用角度及其变化率、离心加速度等信息进行单站无源测距定位的新方法。对该方法的单次测距误差进行了分析，经多次测量定位计算机仿真结果表明，该方法比只测角定位方法、角度及其变化率定位方法具有更高的定位精度和更快的收敛速度，并且具有更广的应用范围。     

导航星座的自主导航技术--卫星自主时间同步

基于星载原子时钟频率稳定性的Allan方差表达,建立系统状态方程,并以星间双向测量伪距差作为基本观测量,组成系统测量方程,从而可以设计适用于导航星座卫星时间同步的Kalman滤波算法。系统仿真结果表明：通过对星间双向测量数据的滤波处理,能够实现星座卫星时间精密同步。     

经验Bayes估计在距离测量中的应用研究

根据Ｂａｙｅｓ方法的基本思想,研究多组距离（长度）测试Ｂａｙｅｓ估计,推导出均值、方差未知时的距离（长度）、密集度检验所用公式。举例说明Ｂａｙｅｓ假设检验有关问题以及各种决策的期望损失,距离（长度）测量采用经验Ｂａｙｅｓ方法比较古典方法估值准确度高,置信区间小,将明显减少测量次数,缩短测试周期,提高测试质量。     

地基伪卫星系统多址测距误差的校正算法

相对于卫星导航,地基伪卫星与接收机距离较近,测距中不涉及电离层传播等误差,易实现高精度测距和定位。但由于地基伪卫星位置固定,在信号连续发射模式下伪卫星信号间的多址干扰(MAI)会引起相对恒定的测距误差,针对地基伪卫星系统这一特点,提出一种基于反馈串行干扰抵消(SIC)的测距算法。首先对全部伪卫星信号进行捕获跟踪和功率估计,然后通过串行干扰抵消算法降低强功率伪卫星信号对期望测距信号的干扰,通过反馈模式进一步提高干扰抵消算法的性能。仿真结果表明,该方法可有效改善地基伪卫星系统强远近效应区域内的测距性能,不考虑其他误差下在强远近效应区域内基于码环可将伪卫星测距性能从10 m以上降低到约0.3 m。     

深空伪码测距中复合码性能的分析与研究

深空伪码测距系统中复合码的选择影响到系统的无模糊距离、测距精度、捕获时间和硬件实现方法. 针对深空伪码测距系统中常用的测距码进行仿真、分析、比较与研究, 包括复合码的频谱特性、周期、直流分量、码钟衰减、捕获时间和测距抖动误差等. 利用同相相关系数和非同相相关系数的信号空间图分析复合码的捕获时间性能; 采用同相中相积分环作为码跟踪环, 利用其线性环路模型分析测距系统的抖动误差性能; 进而分析半正弦成型和方波成型对系统的捕获时间和测距抖动误差的影响. 通过研究和分析认为, 在深空测控测距中, 一种比较适用的测距方式是选择T4B作为伪码测距系统的测距码, 基于DDS原理产生任意码片移位的伪码序列, 采用半正弦成型调制方式和半正弦匹 配滤波接收技术, 利用同相中相积分环进行伪码的跟踪.      

卫星导航信号畸变导致的测距偏差的估计方法

为定量评估导航信号的测距性能,本文研究了在轨卫星导航信号畸变导致的测距偏差估计问题。基于Vernier采样原理利用大口径抛物面天线采集在轨卫星导航信号,经数据处理获得一个伪码周期的脉冲波形。在此基础上,对该波形起点位置进行精确估计,然后根据延迟锁定环工作原理产生超前本地波形和滞后本地波形,获得E-L鉴别器曲线,最后估计鉴别器曲线的零交叉点偏差,该偏差即为卫星导航信号畸变导致的测距偏差。利用北斗卫星采集信号,获得了B1频点I支路信号的测距偏差,验证了该估计方法的正确性。     

利用星间测距的轨道计算方法

基于天基空间监测的技术背景,根据单位矢量法的基本原理,给出了一种在已知目标卫星轨道面的前提下仅利用星间测距对目标卫星进行轨道计算的算法,并对已知轨道面的不同误差大小对定轨精度的影响进行了分析。模拟计算表明,轨道倾角的误差对定轨的精度影响更大。     

静止气象卫星测距系统及测距信号的应用

简要介绍日本静止气象卫星(GMS)的三点测距系统以及侧音测距的基本原理,利用静止气象卫星测距信号进行时间比对同步实验。最后展望了利用我国静止气象卫星开展时间比对和发播工作的设想。     

Spin parameters of Low Earth Orbiting satellites Larets and Stella determined from Satellite Laser Ranging data

Satellite Laser Ranging (SLR) measurements contain information about the spin parameters of the fully passive, geodetic satellites. In this paper we spectrally analyze the SLR data of 5 geodetic satellites placed on the Low Earth Orbits: GFZ-1, WESTPAC, Larets, Starlette, Stella, and successfully retrieve the frequency signal from Larets and Stella only. The obtained signals indicate an exponential increase of the spin period of Larets: T = 0.860499·exp(0.0197066·D) [s], and Stella: T = 13.5582·exp(0.00431232·D) [s], where D is in days since launch. The initial spin periods calculated from the first month of the SLR observations are: Larets: T_initial = 0.8239 s, Stella: T_initial = 13.2048 s. Analysis of the apparent effects indicates the counter-clockwise spin direction of the satellites. The twice more heavy Stella lost its rotational energy more than four times slower than Larets. Fitting the spin model to the observed spin trends allows determination of the spin axis orientation evolution for Larets and Stella before their rotational period becomes equal to the orbital period.