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軌道確定
鎖定
- 中文名
- 軌道確定
- 外文名
- Orbit determination
軌道確定步驟
航天器的軌道確定分為以下幾個步驟:①數據的獲取和預處理:航天測控站內用於測量航天器軌道的設備有雷達、多普勒測速設備、光學設備、激光測距儀等。這些設備對航天器進行跟蹤觀測,即可獲得大量的用於航天器軌道計算的各種數據。這些數據必須加以預先處理,剔除野值(非正常測量的劣值)、修正偏差(如大氣折射修正等)、整理和壓縮數據。②初軌確定:應用少量數據確定粗略的軌道要素,作為軌道改進的初值。③軌道改進:應用充分多的觀測數據,以軌道初值為基礎得到精確的軌道要素。
軌道確定基本理論
軌道確定中運用的基本理論有軌道誤差估算理論、航天器軌道運動理論和計算方法。①軌道誤差估算理論:研究如何利用大量觀測數據求解精確的航天器軌道。這是軌道改進中的核心問題。在實際中常用批量估算法(如加權的最小二乘法)和序貫估算法(如廣義的卡爾曼濾波法)。②軌道運動理論:包括建立和求解航天器運動方程或攝動方程(見航天器軌道攝動)。對於有推力的主動段和返回地球或進入行星表面的軌道,一般採用數值計算方法(見火箭運動方程、返回軌道)。③計算方法:主要是求解軌道改進中的大型線性方程組等問題。
軌道確定精度分析
軌道確定中的核心問題是軌道精度,引起軌道確定誤差的因素很多,可以分為三類:①測量數據的誤差:主要決定於測量設備的精度、航天器信標頻率穩定度、時間計量精度和大氣折射修正的精度。②數學模型的精度:主要決定於飛行動力學模型和基本參數誤差。飛行動力學模型包括各類攝動力的模型。基本參數誤差包括測量站站址誤差、攝動力描述中用的物理參數(如大氣密度、阻力系數和地球引力場各種常數等)誤差。③計算方法誤差:包括軌道要素推算誤差和線性方程組計算方法的誤差。軌道誤差是指航天器在空間的實際位置與推算出的位置之差,一般在幾米到百米之間。
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