太阳系行星探测器精密定位的高精度联合数据处理方法
批准号:
41874036
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
魏二虎
依托单位:
学科分类:
D0402.卫星大地测量学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
李征航、陈立娟、朱智勤、王凌轩、孙聃石、刘学习、孙浪浪、揭元翔、万伟
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中文摘要
针对目前太阳系行星探测器定位观测数据、定位模型参数以及联合处理问题造成的探测器定位精度差、不连续、可靠性差、稳健性弱等问题,本项目以行星探测器的地面观测数据和自主导航定位数据为研究对象,重点研究地面观测数据和自主导航定位数据之间以及自主导航定位数据之间的数据融合处理方法,构建行星探测器精密定位参数与动力学模型参数和参考系转换参数定权的可靠匹配关系,建立联合多源观测数据的行星探测器高精度定位模型,实现探测器定位参数、动力学模型参数和参考系转换参数三者间以及多源观测数据间的高精度配准与融合以及优势互补。本研究的开展将为行星探测器精密定位的高精度多源数据融合、动力学模型参数和参考系转换参数精化以及联合数学模型重建等提供关键技术支撑,服务于大地测量学与测量工程、深空天体测绘及探测器精密定位、导航与位置服务等领域。
英文摘要
In view of the interplanetary probe location accuracy problems such as discontinuity, poor reliability and weak robustness caused by observation data, model parameters and joint data processing problems, and based on the ground observation data and autonomous navigation and positioning data of the interplanetary probe, this project will focus on the joint data processing method between the ground observation data and autonomous navigation and positioning data, and between different autonomous navigation positioning data. A reliable weighting matching relation will be constructed between the precise positioning parameters of the interplanetary probe, the parameters of the perturbation model and the transformation parameters between different reference systems. With the joint of multi-source data, the high precise positioning model of interplanetary probe will be set up not only to implement the reliable weighting matching between the precise positioning parameters of the interplanetary probe, the parameters of the perturbation model and the transformation parameters between different reference systems, but also to implement high precision registration, fusion and the complementary advantages between multi-source data. For precise positioning of the interplanetary probe, the carrying out of this study will provide key technical support for precise fusion of multi-source data, improvement of the perturbation force model parameters and reference frame transformation parameters and the reconstruction of united mathematical model, which will serve in geodesy and geomatics, surveying and mapping deep space objects, and the probe precise positioning, navigation and location services, etc.
本项目取得了29项突出成果:发表论文12篇,其中SCI论文3篇,EI论文4篇,核心论文5篇; 申请国家发明专利2项和获批软件著作权4项,获得科技期刊中心2020年度优秀作者奖1项,博士生论坛优秀论文报告特等奖1项,培养博士和硕士研究生8名,毕业了6名; 成果被引用了103次。圆满完成了项目的计划任务指标。.系统深入地研究了VLBI技术用于月球探测器精密定位、地球定向参数(EOP)和月球天平动参数估计、火星极移的时间序列分析和和高频预报、使用重力辅助测程法对火星漫游车的绝对定位的模型、理沦、方法和关键技术,分析了联合VLBI和多源观测数据对月球探测器精密定位的模型、理沦、方法和关键问题。推导了VLBI单点定位模型,提出一种求解月球天平动参数的新的思路和新方法,利用VLBI单点定位模型实现了解算“嫦娥三号”(CE-3)着陆器的坐标和月球物理天平动参数。通过对地球自转参数的的分析,构建了行星探测器精密定位参数与动力学模型参数和参考系转换参数的可靠关系,建立联合多源观测数据的行星探测器高精度定位模型,实现探测器定位参数、动力学模型参数和参考系转换参数三者间以及多源观测数据间的高精度配准与融合以及优势互补。.基于2项发明专利和4项著作权软件,利用INS辅助GNSS PPP模糊度固定的组合系统获得高精度位置解,同时对INS误差进行约束,获得高精度速度、姿态等导航信息,能够在现有硬件水平条件下提升导航定位精度。利用基于分步法周期提取的加权傅里叶联合多项式曲线拟合地球自转参数方法,准确地提取了地球自转参数周期信号,利用傅里叶拟合与多项式曲线拟合相结合,对地球自传参数进行拟合和预报,提高了预报结果的整体精度和稳定性。利用IERS提供的地球自转速度变化数据和伯克利地球组织提供的全球气温数据,研究了地球自转速度变化与气温变化的影响的相关性,利用建立的相关模型,对全球气温和地球自转速率进行了拟合和预测。利用IERS提供的近十一年来的地球定向参数数据,提出了可以减少世界时闰秒调整频率的原子时秒长调整方法。.研究成果为行星探测器精密定位的高精度多源数据融合、动力学模型参数和参考系转换参数精化以及联合数学模型重建等提供关键技术支撑,服务于大地测量学与测量工程、深空天体测绘及探测器精密定位、导航与位置服务等领域。为地球卫星、月球探测器、火星探测器等的定位导航和大地测量研究提供了有效的技术方法。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Optimized CNNs to Indoor Localization through BLE Sensors Using Improved PSO.
使用改进的 PSO 通过 BLE 传感器优化 CNN 进行室内定位
DOI:10.3390/s21061995
发表时间:2021-03-12
期刊:Sensors (Basel, Switzerland)
影响因子:--
作者:Sun D;Wei E;Ma Z;Wu C;Xu S
通讯作者:Xu S
DOI:10.16251/j.cnki.1009-2307.2020.02.006
发表时间:2020
期刊:测绘科学
影响因子:--
作者:孙妍艳;杨恒赞;刘翠芝;常乐;魏二虎
通讯作者:魏二虎
DOI:10.13203/j.whugis20160214
发表时间:2019
期刊:武汉大学学报(信息科学版)
影响因子:--
作者:王凌轩;甘雨;隋立芬;田源;刘乾坤
通讯作者:刘乾坤
DOI:10.14188/j.2095-6045.2018123
发表时间:2020
期刊:测绘地理信息
影响因子:--
作者:魏二虎;孙聃石;揭元翔
通讯作者:揭元翔
DOI:--
发表时间:2020
期刊:测绘地理信息
影响因子:--
作者:魏二虎;孙聃石;揭元翔
通讯作者:揭元翔
顾及有效角动量信息和近期观测数据的地球自转参数(ERP)预报算法研究
- 批准号:42374015
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:51万元
- 批准年份:2023
- 负责人:魏二虎
- 依托单位:
联合多源观测数据对月球探测器精密定位的关键技术研究
- 批准号:41374012
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:75.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:魏二虎
- 依托单位:
空间VLBI用于大地测量研究的关键技术及方法研究
- 批准号:40974003
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:42.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:魏二虎
- 依托单位:
空间VLBI用于大地测量的系统设计及数据处理研究
- 批准号:40774007
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:12.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:魏二虎
- 依托单位:
国内基金
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