被动定轨论文-李强,郭福成,周一宇

被动定轨论文-李强,郭福成,周一宇

导读:本文包含了被动定轨论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:卫星,被动定轨,粒子群优化(PSO),仅测频(FO)

被动定轨论文文献综述

李强,郭福成,周一宇[1](2007)在《一种基于粒子群优化的卫星仅测频被动定轨新算法(英文)》一文中研究指出提出一种新的卫星对卫星仅测频被动定轨算法,采用粒子群优化算法(PSO)解决多维全局优化问题。首先,建立了卫星对卫星仅测频被动定轨的数学模型;其次,基于粒子群优化算法提出了对目标卫星轨道根数的估计方法;再次,推导了参数估计误差的克拉-美劳(CRLB)下限。最后通过计算机仿真对算法的性能进行了验证。多次仿真结果表明:该算法的参数估计误差接近克拉-美劳下限,且算法的运算量明显优于网格搜索法。(本文来源于《宇航学报》期刊2007年06期)

李强[2](2007)在《单星对卫星目标的被动定轨与跟踪关键技术研究》一文中研究指出从近年来发生的几次高技术局部战争来看,卫星等航天器由于不受国界限制、可在全球范围内自由活动,在现代战争中已成为确保信息优势的强有力手段。单观测平台无源接收定轨跟踪系统具有隐蔽性强、可独立工作、配置灵活等优点,具有广泛的应用前景。论文在非合作工作方式下,以卫星观测平台对卫星目标被动定轨与跟踪为研究背景,对其中的被动定轨跟踪方法(体制)和系统模型选取、系统可观测性和可观测度分析以及非线性滤波、估计技术等理论问题和关键技术进行了深入分析和研究,取得了一定研究成果。论文的主要工作如下:论文第二章分别在二维、叁维情况下基于角度测量信息建立了目标加速度由其位置、速度确定的运动模型,推导了相应情况下的系统可观测充要条件,严格证明了二维、叁维情况下单星对卫星目标的仅测角被动跟踪系统满足上述可观测充要条件。其次,提出了一种单星对卫星仅测角被动定轨跟踪方法,建立了二体问题和考虑J_2项摄动两种被动定轨跟踪模型,推导了相应的EKF跟踪方法。再次,研究了仅测角被动跟踪系统的可观测度与状态方程和测量方程相关影响因素之间的关系。最后,结合CRLB对影响该方法估计性能的各种因素进行了计算机仿真分析,得到了对后续研究有益的指导性结论。论文第叁章针对仅测角被动定轨跟踪方法滤波收敛时间较长且跟踪精度不高等问题,提出了一种基于角度和频率信息的单星对卫星被动定轨跟踪新方法,并针对目标辐射载频f_0未知和已知两种不同情况,建立了二体问题和考虑J_2项摄动两种被动定轨跟踪模型,推导了相应的EKF跟踪方法。其次,研究了基于角度和频率信息被动定轨跟踪系统的可观测度与状态方程和测量方程相关影响因素之间的关系。最后,结合CRLB对影响该方法估计性能的各种因素进行了计算机仿真分析。仿真结果表明,当两颗卫星非同轨运行时,在测角的基础上增加目标频率测量信息,能够有效改善被动定轨跟踪性能,为单星对卫星被动定轨跟踪提供了一种新的系统体制。论文第四章将粒子群优化(PSO)算法引入到单星对卫星被动定轨中,提出了一种基于PSO算法的单星对卫星仅测频被动定轨新方法,针对目标辐射载频f_0未知和已知两种不同情况,建立了二体问题和考虑J_2项摄动两种被动定轨模型,推导了相应的状态估计方法。其次,研究了一定观测几何条件下仅测频被动定轨系统的可观测度与目标卫星轨道根数之间的关系。再次,详细推导了待估状态参数的理论估计下限(CRLB)。最后,结合CRLB对影响该方法估计性能的各种因素进行了计算机仿真分析。仿真结果表明,对于非同轨运行的两颗卫星,该方法能够很好地解决二体问题和考虑摄动两种系统模型下对目标卫星的被动定轨问题,且该方法的运算量也明显小于网格搜索法。论文第五章在第二章、第叁章被动定轨跟踪方法的基础上进一步研究了改善摄动条件下估计性能的非线性滤波方法。针对直角坐标系下仅测角被动跟踪系统测量方程严重非线性导致的系统可观测度不高的问题,提出了基于修正球坐标系的被动跟踪滤波算法;针对复杂系统模型条件下模型误差随时间发生改变的问题,研究了自适应渐消EKF方法;针对复杂系统模型条件下EKF方法仅有一阶线性近似的问题,研究了基于UKF的单星对卫星被动定轨跟踪方法。仿真结果表明,叁种改进非线性滤波方法中,UKF方法的估计精度最高,自适应渐消EKF和修正球坐标系滤波方法的估计精度次之,且叁种方法均明显优于论文第二章、第叁章考虑摄动模型下的EKF方法。论文第四章的轨道数据由四阶Runge-Kutta方法外推得到,其余各章仿真中所用的数据均由卫星轨道通用仿真软件STK6.0产生。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2007-10-01)

李强,郭福成,周一宇[3](2007)在《单星对卫星的仅测角被动定轨跟踪方法研究》一文中研究指出针对单星对卫星被动定轨时使用经典轨道根数作为状态变量可能存在奇点且测量方程变量及相应坐标转换缺乏物理意义等问题,提出一种新的基于J2000.0惯性系的单星对卫星扩展Kalman滤波仅测角被动定轨跟踪方法,并对测量方程中的变量及其坐标转换进行明确定义;同时对状态预测方程、状态转移矩阵及测量雅可比矩阵进行详细推导,最后通过STK6.0仿真场景产生的数据对算法在不同初始状态误差和测角精度下的性能进行对比分析和仿真验证。多次仿真结果表明:该算法实现了单颗高轨卫星(准同步轨道)通过仅测量角度对圆轨道(e=0)低轨卫星辐射源的被动定轨和跟踪,当测角精度优于平均角度变化量时,滤波收敛所需时间及估计误差都大大减小,且该算法对滤波初始误差也具有较好的适应性。(本文来源于《国防科技大学学报》期刊2007年02期)

李强,郭福成,周一宇[4](2007)在《基于角度和频率信息的卫星被动定轨方法》一文中研究指出针对单星对卫星被动定轨时采用仅测角方法滤波收敛时间较长且精度不高等问题,提出了在测角的同时增加频率测量信息的单星对卫星扩展Kalman滤波被动定轨方法。在二体问题下详细推导了状态预测方程、状态转移矩阵和测量雅可比矩阵,最后通过STK6.0仿真产生的数据对算法有效性进行了验证。仿真结果表明,该算法比仅测角方法具有更高的定轨精度和更快的收敛速度,且当测角精度较高时,能够在相对较大的初始位置误差情况下较快收敛并达到较高的收敛精度。(本文来源于《系统工程与电子技术》期刊2007年03期)

被动定轨论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

从近年来发生的几次高技术局部战争来看,卫星等航天器由于不受国界限制、可在全球范围内自由活动,在现代战争中已成为确保信息优势的强有力手段。单观测平台无源接收定轨跟踪系统具有隐蔽性强、可独立工作、配置灵活等优点,具有广泛的应用前景。论文在非合作工作方式下,以卫星观测平台对卫星目标被动定轨与跟踪为研究背景,对其中的被动定轨跟踪方法(体制)和系统模型选取、系统可观测性和可观测度分析以及非线性滤波、估计技术等理论问题和关键技术进行了深入分析和研究,取得了一定研究成果。论文的主要工作如下:论文第二章分别在二维、叁维情况下基于角度测量信息建立了目标加速度由其位置、速度确定的运动模型,推导了相应情况下的系统可观测充要条件,严格证明了二维、叁维情况下单星对卫星目标的仅测角被动跟踪系统满足上述可观测充要条件。其次,提出了一种单星对卫星仅测角被动定轨跟踪方法,建立了二体问题和考虑J_2项摄动两种被动定轨跟踪模型,推导了相应的EKF跟踪方法。再次,研究了仅测角被动跟踪系统的可观测度与状态方程和测量方程相关影响因素之间的关系。最后,结合CRLB对影响该方法估计性能的各种因素进行了计算机仿真分析,得到了对后续研究有益的指导性结论。论文第叁章针对仅测角被动定轨跟踪方法滤波收敛时间较长且跟踪精度不高等问题,提出了一种基于角度和频率信息的单星对卫星被动定轨跟踪新方法,并针对目标辐射载频f_0未知和已知两种不同情况,建立了二体问题和考虑J_2项摄动两种被动定轨跟踪模型,推导了相应的EKF跟踪方法。其次,研究了基于角度和频率信息被动定轨跟踪系统的可观测度与状态方程和测量方程相关影响因素之间的关系。最后,结合CRLB对影响该方法估计性能的各种因素进行了计算机仿真分析。仿真结果表明,当两颗卫星非同轨运行时,在测角的基础上增加目标频率测量信息,能够有效改善被动定轨跟踪性能,为单星对卫星被动定轨跟踪提供了一种新的系统体制。论文第四章将粒子群优化(PSO)算法引入到单星对卫星被动定轨中,提出了一种基于PSO算法的单星对卫星仅测频被动定轨新方法,针对目标辐射载频f_0未知和已知两种不同情况,建立了二体问题和考虑J_2项摄动两种被动定轨模型,推导了相应的状态估计方法。其次,研究了一定观测几何条件下仅测频被动定轨系统的可观测度与目标卫星轨道根数之间的关系。再次,详细推导了待估状态参数的理论估计下限(CRLB)。最后,结合CRLB对影响该方法估计性能的各种因素进行了计算机仿真分析。仿真结果表明,对于非同轨运行的两颗卫星,该方法能够很好地解决二体问题和考虑摄动两种系统模型下对目标卫星的被动定轨问题,且该方法的运算量也明显小于网格搜索法。论文第五章在第二章、第叁章被动定轨跟踪方法的基础上进一步研究了改善摄动条件下估计性能的非线性滤波方法。针对直角坐标系下仅测角被动跟踪系统测量方程严重非线性导致的系统可观测度不高的问题,提出了基于修正球坐标系的被动跟踪滤波算法;针对复杂系统模型条件下模型误差随时间发生改变的问题,研究了自适应渐消EKF方法;针对复杂系统模型条件下EKF方法仅有一阶线性近似的问题,研究了基于UKF的单星对卫星被动定轨跟踪方法。仿真结果表明,叁种改进非线性滤波方法中,UKF方法的估计精度最高,自适应渐消EKF和修正球坐标系滤波方法的估计精度次之,且叁种方法均明显优于论文第二章、第叁章考虑摄动模型下的EKF方法。论文第四章的轨道数据由四阶Runge-Kutta方法外推得到,其余各章仿真中所用的数据均由卫星轨道通用仿真软件STK6.0产生。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

被动定轨论文参考文献

[1].李强,郭福成,周一宇.一种基于粒子群优化的卫星仅测频被动定轨新算法(英文)[J].宇航学报.2007

[2].李强.单星对卫星目标的被动定轨与跟踪关键技术研究[D].国防科学技术大学.2007

[3].李强,郭福成,周一宇.单星对卫星的仅测角被动定轨跟踪方法研究[J].国防科技大学学报.2007

[4].李强,郭福成,周一宇.基于角度和频率信息的卫星被动定轨方法[J].系统工程与电子技术.2007

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