课题基金 / 基金详情

基于频谱特征的低轨卫星经验力建模与非保守力模型精化研究

批准号:
42074032
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
李敏
依托单位:
学科分类:
卫星大地测量学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李敏

项目摘要

结项摘要

李敏的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
摄动力模型的精度是制约低轨卫星动力学定轨的重要因素,直接决定了轨道坐标的精度和系统误差的量级,动力学模型精化是当前国内外研究的瓶颈问题。本项目扩展传统辐射压中单一辐射源为可见光和红外光,精化地球反照辐射、太阳光压等非保守力模型;利用长期在轨数据研究低轨卫星未模型化的摄动加速度频谱特征,研究基于频谱特征的经验力建模方法、经验力参数模型的最优配置准则及其模型适用性;以此为基础,研究基于经验力建模和非保守力精化的低轨卫星精密定轨,结合星载GNSS接收机天线相位中心在轨标定和非差模糊度固定技术,开展国产卫星(HY2、ZY3等)卫星精密定轨重处理研究;通过激光检核、轨道重叠比较等手段评估非保守力模型精化和经验力建模后的定轨精度和系统误差。期望通过本项目的研究,完善星载GNSS动力学定轨理论方法,实现对国产低轨卫星的mm级定轨目标,进一步提升我国低轨对地观测卫星定轨精度和应用水平。
英文摘要
The accuracy of the dynamical model is an important factor in satellite precise orbit determination(pod) which directly determines the precision of the orbit coordinates and the magnitude of the system error. The refinement and modeling of the dynamical model is the difficulty in the satellite geodesy at home and abroad. First of all, the project aim at refining the non-conservative force models of satellite, like earth's albedo pressure, solar radiation and so on, which lays the foundation for the extraction of the unmodeled satellite’s perturbation acceleration. Long-term observation data is used to study the spectrum characteristics of the unmodeled acceleration of LEO satellite, which will help study the empirical force modeling based on the spectrum characteristics and discover the optimal allocation strategy of the empirical force model parameter and its limitation. On above basis, the reprocessing strategy is applied in precision orbit determination for domestic satellite (HY2, ZY3 etc.)The improvement of pod solution and system error magnitude, while the refined non-conservative force model and empirical force modeling are applied in pod computation, are evaluated by means of satellite laser range(SLR) validation and orbital overlap comparison. This project aim at realizing the target of mm level for domestic LEO satellites pod and further improve application level of Chines remote sensing LEO satellites.
轨道动力学模型的精度是制约低轨卫星动力学定轨的一个重要因素,其中太阳光压模型、经验力参数模型等非保守力精化是提高低轨卫星轨道精度的主要突破方向。项目从低轨卫星的动力学模型精化和国产卫星重处理高精度计算着手,精化动力学模型,完善星载GNSS动力学定轨理论方法。项目研究成果完成包括:①精化的经验力参数模型和辐射压模型;②国产卫星重处理定轨精度达到mm级(应用于国家卫星海洋应用中心和资源卫星应用中心);③发表SCI论文22篇(均标注);④培养硕士研究生3名,博士研究生3名,项目负责人获得2023中国青年五四奖章、2022年中国青年科技奖,并获得省部级一等奖2项,项目负责人入选2023年教育部长江学者特聘教授、2024年自然资源部科技创新领军人才。本项目获得的主要研究成果和重要数据成果如下:. 1、提出了一种基于频谱分析的经验加速度建模方法,利用傅里叶变换将未模型化摄动加速度信号从时域转化到频域,该方法不仅可有效地评估先验背景模型中的未模型化量级和摄动规律,同时可根据频谱特征改进低轨卫星经验力模型中常数项和周期项。. 2、基于时变太阳辐射强度和物理地影函数精化了与低轨卫星表面相关的太阳光压力和大气阻力模型,分析了标准的物理光压模型中存在近似误差和未模型化的物理效应,构建了顾及电能转化和材料间热传导的稳态温度模型,可显著改善轨道激光检核中与太阳辐射相关的系统误差,非保守力摄动误差减少达20%。. 3、开展在国产低轨卫星精密定轨中的应用研究,将建立的动力学与几何观测模型展开国内外低轨卫星精密定轨验证和分析,给出了低轨卫星1cm级星载GNSS精密定轨主要几何与动力学配置和解算策略,并开展国内外低轨卫星精密定轨验证。试验表明:GRACE-FO、HY-2B和Jason-3与CNES/JPL独立轨道互比三轴RMS均优于1cm,激光检核精度可达8.3、9.8和12.8mm。. 本项目研究成果可直接用于与国产低轨卫星精密定轨业务系统,提升卫星应用水平;还可服务于北斗低轨导航增强地面信息处理系统建设,提升低轨导航增强性能。
GNSS交点年周期误差的形成机制及削弱方法研究
  • 批准号:
    41574027
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    李敏
  • 依托单位:
GPS/GLONASS/北斗融合精密定轨与精密单点定位理论与方法研究
  • 批准号:
    41204029
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    李敏
  • 依托单位:
国内基金
海外基金