基于月球运动理论的GEO卫星线性摄动理论与精密定轨方法研究

来源 :战略支援部队信息工程大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:myd1977
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本文主要研究了GEO卫星轨道摄动理论与精密定轨模型化方法。作者在本文中的主要贡献和创新点有:(1)以希尔月球运动理论的思想为基础,在旋转坐标系中建立了GEO卫星的摄动运动方程,求解了该方程的自由解和地球扁率摄动分析解,最终借助线性摄动理论的求解方法,获得了求解旋转坐标系中GEO卫星摄动微分方程的卷积型分析解和通用线性摄动解,从而建立了基于月球运动理论的GEO卫星线性摄动理论。(2)依据地球重力场模型球谐项在GEO卫星参考轨道上局部泰勒展开表示,进一步把球谐项分为四种类型,并定性与定量地给出了不同类型的球谐项对GEO卫星的摄动特性,突破了以往把田谐项等同地看待为共振项的局面。(3)提出并建立了GEO卫星的局部动力学模型,新模型具有参数少,数学物理意义明确,模型参数间相互关系清楚,不受先验重力场模型精度束缚的特点。实验证明,采用1天的拟合参数构建的局部动力学模型,外推5天的RMS不超过2.5cm.(4)深入研究了引潮力位对GEO卫星的摄动影响,指出半日波、周日波对GEO卫星的摄动特性存在显著差异,周日波还激发GEO卫星的共振响应。(5)在光压摄动模型化方面,介绍了卫星定位系统中光压模型的发展历程及其技术特征,推导了GEO卫星的光压摄动数学模型,指出光压摄动将激发严重的共振现象,必须在精密定轨过程加以模型化而消除(或减弱)。以此为基础,引入了一个理论上的光压模型,新的光压模型在遵循GEO卫星光压摄动的规律的基础上,吸收并改造了ECOM的建模经验,且进一步体现了平太阳运动的变化规律。最后讨论了解决光压摄动中地影问题的方法。
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