基于北斗衛(wèi)星的航天器姿態(tài)測(cè)量研究.pdf

1、伴隨著人類航天需求的日益增長(zhǎng)以及我國(guó)北斗二代全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的組建,自主研究基于北斗二代全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的航天器接收機(jī)具有非常重要的戰(zhàn)略意義。目前,我國(guó)導(dǎo)彈和航天測(cè)控系統(tǒng)大部分仍使用GPS全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),通過選擇裝載GPS轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)或GPS接收及測(cè)量系統(tǒng),來完成各類導(dǎo)彈、衛(wèi)星、飛機(jī)等航天器的精確跟蹤、定位及姿態(tài)測(cè)量。要使北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在導(dǎo)彈和航天測(cè)控領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,研究基于北斗的航天器姿態(tài)測(cè)量技術(shù)就具有重要的意義。
　　本

2、文在全面調(diào)研國(guó)內(nèi)外關(guān)于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)現(xiàn)有理論和實(shí)踐成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合北斗系統(tǒng)的特點(diǎn),系統(tǒng)地分析了北斗導(dǎo)航的誤差來源,并分別對(duì)衛(wèi)星星歷誤差、廣播星歷誤差以及單基站差分北斗定位精度的影響做了研究;詳細(xì)闡述了由電離層折射、對(duì)流層折射及多路徑效應(yīng)引起的誤差;對(duì)與北斗接收機(jī)有關(guān)的誤差也做了簡(jiǎn)要分析。
　　航天器在飛行過程中,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)十分復(fù)雜,針對(duì)此種情況研究了飛行過程的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)北斗導(dǎo)航信號(hào)接收的影響,重點(diǎn)研究了多普勒效應(yīng)的影響。在此基礎(chǔ)

3、上進(jìn)一步闡述了北斗導(dǎo)航信號(hào)處理的捕獲算法和跟蹤技術(shù),并應(yīng)用MATLAB進(jìn)行了仿真分析。
　　文中最后應(yīng)用前文所述的技術(shù)基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了基于北斗(也稱COMPASS)的姿態(tài)測(cè)量方案,實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)彈/航天器的姿態(tài)測(cè)量,設(shè)計(jì)了航天器表面天線的優(yōu)化布局,通過實(shí)驗(yàn)給出了驗(yàn)證結(jié)果。結(jié)果表明:利用北斗二代全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完全可以實(shí)現(xiàn)多天線載體精確姿態(tài)測(cè)量。
　　本文的研究成果作為北斗導(dǎo)航衛(wèi)星應(yīng)用的重要部分,為航天器姿態(tài)測(cè)量、跟蹤、定位提供了一種實(shí)