GNSS掩星大气探测星座设计与构型控制方法研究
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作者王华 李海阳 周晚萌
出版社中国宇航出版社
ISBN9787515914619
出版时间2018-05
装帧精装
开本32开
定价68元
货号1201768239
上书时间2024-10-12
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目录
章绪论
1.1课题背景及研究目的和意义
1.2国内外研究现状
1.2.1天基GNSS掩星大气探测技术研究现状
1.2.2卫星星座研究现状
1.2.3GNSS掩星大气探测星座研究现状
1.2.4GNSS掩星大气探测星座部署方法研究现状
1.2.5星座构型保持策略研究现状
1.3主要研究内容及章节安排
第2章GNSS掩星大气探测星座研究
2.1引言
2.2天基GNSS掩星大气探测方法
2.2.1地球大气
2.2.2GNSS气象学
2.2.3GNSS运行状态
2.2.4天基GNSS掩星大气探测原理
2.2.5天基GNSS掩星大气探测特点
2.3GNSS掩星大气探测星座研究
2.3.1GNSS掩星大气探测系统组成
2.3.2GNSS掩星大气探测任务分析
2.3.3GNSS掩星大气探测星座研究框架
2.4GNSS掩星大气探测星座轨道动力学建模
2.4.1星座构型描述
2.4.2LEO卫星轨道摄动方程
2.4.3卫星轨道参数转换算法
2.4.4卫星轨道与星座模型及符号定义
2.5本章小结
第3章GNsS掩星大气探测星座性能预估方法
3.1引言
3.2前向掩星模拟
3.2.1方法描述与问题分析
3.2.2GNSSRO信号传播路径模拟方案
3.2.3基于指数大气模型的前向掩星模拟算法
3.2.4仿真分析
3.3GNSS掩星大气探测星座探测性能评价指标
3.3.1GNSS掩星大气探测数据需求分析
3.3.2掩星探测量与探测域指标
3.3.3“双栅”均匀度评价指标
3.4GNSS掩星大气探测性能预估仿真系统设计与实现
3.4.1组成与功能设计
3.4.2工作模式设计
3.4.3功能模块设计
3.4.4仿真试验
3.5本章小结
第4章GNSS掩星大气探测星座设计
4.1引言
4.2虚拟“星-地”遥感建模方法
4.2.1GNSS掩星测点分布特性分析
4.2.2虚拟“星-地”遥感建模
4.3GNSS掩星大气探测星座设计准则
4.3.1星座参数对探测量影响性分析
4.3.2星座参数对探测覆盖域影响性分析
4.3.3星座参数对探测覆盖均匀度影响性分析
4.3.4GNSS掩星大气探测星座参数设计准则
4.4智能优化算法
4.4.1遗传算法
4.4.2蚁群算法
4.5基于“双栅”评价指标的掩星大气探测星座优化设计
4.5.1GPS掩星大气探测星座优化设计
4.5.2BDS掩星大气探测星座优化设计
4.5.3BDS+GPS掩星大气探测星座优化设计
4.5.44-GNSS掩星大气探测星座优化设计
4.5.5仿真分析
4.6本章小结
第5章GNSS掩星大气探测星座部署方法与策略
5.1引言
5.2问题描述
5.3玫瑰星座部署方法
5.3.1玫瑰星座部署原理
5.3.2停泊轨道设计
5.3.3星座部署次序规划
5.4玫瑰星座部署策略设计
5.4.1星座部署影响因素分析
5.4.2单星部署轨道机动时序规划
5.5GNSS掩星大气探测星座部署策略仿真
5.5.1仿真参数设置
5.5.2仿真结果
5.6本章小结
第6章GNSS掩星大气探测星座构型保持策略
6.1引言
6.2星座构型漂移特性分析
6.2.1标称构型稳定性分析
6.2.2偏差构型漂移特性分析
6.3星座构型保持策略
6.3.1相对升交点赤经保持策略
6.3.2绝对相位保持策略
6.3.3相对相位保持策略
6。4构型保持策略仿真
6.4.1仿真参数设置
6.4.2绝对相位保持策略仿真
6.4.3相对相位保持策略仿真
6.4.4比较分析
6.5本章小结
第7章星座部署与构型保持决策系统的设计与实现
7.1引言
7.2组成与功能设计
7.3工作模式设计
7.3.1星座部署仿真工作模式设计
7.3.2掩星星座构型保持仿真工作模式设计
7.4功能模块设计
7.4.1仿真调度与数据管理模块
7.4.2用户交互功能模块
7.4.3星座部署策略模块
7.4.4星座构型保持策略模块
7.4.5轨道仿真模块
7.4.6轨道预报模块
7.4.7数据可视化功能模块
7.4.8网络通信接口功能模块
7.5仿真试验
7.5.1星座部署决策试验
7.5.2星座构型保持决策试验
7.6本章小结
第8章结论
参考文献
内容摘要
本书针对GNSS掩星大气探测特性，分析了GNSS掩星大气探测星座研究的特点和任务需求，提出了研究的总体框架，给出了轨道动力学模型和轨道参数转换关系。本书构建了基于指数大气折射率模型的洋葱型理想大气模型，研制了一套GNSS掩星大气探测性能预估仿真系统；提出了将“星-星-地”GNSS掩星大气探测几何模型转换为虚拟“星-地”遥感模型的建模方法，以及GNSS掩星大气探测星座的设计准则；研究了在微小卫星轨道机动性能及航天测控条件约束下的 GNSS掩星大气探测星座的部署问题；根据星座构型的稳定性和偏差构型的漂移特性，提出了一种玫瑰型探测星座期望构型拟合方法和星座构型的相对保持策略，并通过数字仿真验证了相对构型保持策略的适用性。本书通过研制GNSS掩星大气探测星座部署与构型保持决策仿真系统，有效解决了GNSS掩星大气探测星座部署阶段和业务运行阶段如何及时决策卫星轨道机动策略的问题，具有较强的工程实用价值。
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