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《sar衛(wèi)星姿態(tài)測量技術(shù)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文SAR衛(wèi)星姿態(tài)測量技術(shù)姓名:田增山申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:博士專業(yè):通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師:黃順吉2001.11.1電子科技大學(xué)博士論文摘要L三基線四天線GPS姿態(tài)測量系統(tǒng)可以成功地實(shí)現(xiàn)載SAR衛(wèi)星的姿態(tài)測量,滿足姿態(tài)測量精度和實(shí)時(shí)性要求。運(yùn)用矢量法,結(jié)合載SAR衛(wèi)星的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)出姿態(tài)運(yùn)動(dòng)對(duì)星載SAR的多普勒參數(shù)影響比衛(wèi)星的軌道運(yùn)動(dòng)的影響要大得多,從而使得載SAR衛(wèi)星的姿態(tài)測量和姿態(tài)控制更為重要。利用最小二乘法和直接法都可以求解載SAR衛(wèi)星的姿態(tài),同時(shí)可以獲得姿態(tài)測量精度和基線的長度、基線的布局以及相對(duì)定位精度之間
2、的關(guān)系;直接法僅利用單基線的坐標(biāo)值,而最小二乘法要利用所有的天線信息和協(xié)方差信息,相對(duì)而言最小二乘法求解的姿態(tài)解精度更高。在使用GPS進(jìn)行載SAR衛(wèi)星的姿態(tài)測量過程中,如何有效地提高相對(duì)定位精度以保證姿態(tài)測量精度是研究的一個(gè)重要方面。利用雙差法可以消除除多徑效應(yīng)和熱噪聲以外的大部分誤差,如電離層、對(duì)流層、鐘差等公共誤差。通過多徑效應(yīng)模型的分析,確定碼延遲和載波相位延遲同衛(wèi)星仰角及多徑反射體高度之間的關(guān)系,同時(shí)建立了載波相位跟蹤誤差和多徑信號(hào)延遲之間的關(guān)系。利用多徑信號(hào)的空域相關(guān)性,研究了利用多天線系統(tǒng)消除多徑的影響。周跳的檢測是高動(dòng)態(tài)
3、衛(wèi)星利用GPS系統(tǒng)進(jìn)行定位或姿態(tài)測量的關(guān)鍵因素,利用雙頻電離層殘差可以有效地實(shí)現(xiàn)周跳檢測。整周模糊度求解地實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性是姿態(tài)求解的單歷元和高精度的前提和保證,利用寬波偽碼確定的整周模糊度作為先驗(yàn)信息可以縮小整周模糊度的搜尋空間,加快整周模糊度的搜尋速度。借助于先驗(yàn)信息和先驗(yàn)信息的協(xié)方差以及有效的判別準(zhǔn)則,利用最小二乘法可以實(shí)時(shí)地得到整周模糊度的精確解。在姿態(tài)求解過程中,最大限度的使用自身和相關(guān)信息可以得到單歷元的姿態(tài)解,同時(shí)可以提高解的精度/本文從載SAR衛(wèi)星的動(dòng)力學(xué)方程入手,進(jìn)行姿態(tài)角、姿態(tài)角速度、姿態(tài)角加速度的線性預(yù)測,利用泰勒
4、展開對(duì)矢量方程和GPS寬波載波相位雙差姿態(tài)觀測方程進(jìn)行變形,再利用最小均方誤差算法求取姿態(tài)角、姿態(tài)角速度、姿態(tài)角加速度的增量,從而獲取姿態(tài)解的最終解。在求解過程哼,對(duì)姿態(tài)矩陣進(jìn)j亍奇異值分解增加了算法的穩(wěn)定性,提高測量精度。關(guān)鍵蕾一J:載SAR衛(wèi)星GPS姿態(tài)測量系統(tǒng)整周模糊度寬波載波相位寬波偽碼輔助最小二乘法奇異值分解最小均方誤差屯子科技大學(xué)博士論文ABSTRACTTheSAP.satelliteattitudeissuccessfullycarriedoutbymeansofGPSattitudemeasuresystemswhic
5、hincludesthreeshortbaselinesorfourGPSantennae.Itprovidestherealtimeandhighaccuracyresults.Byvectormethodandthedynamicsandkinematicsequation,thethreesatelliteattitudeangle(roll、pitch、yaw)influencesOnDopplerparameterofspacebomeSARmoreseverethanthesatelliteorbitsimposedisi
6、ntroduced.Asaresult,theSARsatelliteattitudemeasureandcontrolismoreimportant.AdirectcomputationmethodandaleastsquaresprocedureforattitudeestimationofSARsatellitearegiven.Simultaneitytherelationbetweenattitudeestimationaccuracyandbaselineslengthisadvanced,SObetweenattitud
7、eestimationaccuracyandantennaeconfiguration.Therelationbetweenattitudeestimationaccuracyandpositionrelativeerroralsoisgotten.Thedirectcomputationmethodonlyutilizestheinformationofsinglebaseline,buttheleastsquaresproceduremakesuseofeveryantennainformation.Relativelytheat
8、titudeestimationbyleastsquaresprocedureisbetter.IncourseofachievingtheSARsatelliteattitudeestimation,theke)’fo