自主导航天基监测非合作目标的联合定轨方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11303029
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A1801.天体测量、天文参考系与天文地球动力学,天文学史
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Space-based Space Objects Surveillance is an important future space technology development direction. It can strengthen the space emergency and abnormal situation of rapid awareness ability. One side, Space objects orbit determination is a key technology of dynamic space objects cataloging; on the other side, from the flight security, the future space-based space surveillance platform has basic ability of autonomous navigation。 The space-based surveillance platform can realize really autonomous navigation using star sensor measurement, navigation precision adapt to space objects tracking orbit determination accuracy requirement, and the sensor technology is highly mature. For these reasons, proposed a tracking orbit determination method using the space objects tracking data and the star sensor navigation measurements. This project will research following issues: designing the space-base surveillance platform, star sensor autonomous navigation and space-based tracking observation on space objects under an accurate simulation environment of, and most of all, robust adaptive filtering method, the platform and space objects combined orbits determination using star sensor measurements and space objects tracking data. The research results will have important application value to the development of our national space-based surveillance system.
天基空间目标监测是未来空间技术的重要发展方向,其可增强对空间突发事件和异常情况的快速感知能力,实现对近地卫星和空间碎片的无缝隙监测。一方面,空间目标轨道确定是天基系统完成对空间目标动态编目的关键技术;另一方面,从天基监测系统的安全性出发,未来天基监测平台应具备基本的自主导航能力。由于星敏感器测量精度与平台对空间目标跟踪定轨精度要求相适应,技术成熟度高,可实现天基监测平台真正意义上的自主定轨。本课题以此为切入点,深入研究空间目标仅利用测角资料的轨道确定方法,提出一种融合星敏感器导航资料与跟踪测角资料的天基平台与空间目标联合定轨方法。本课题将就天基监测平台轨道设计、精确仿真环境建模、短弧段测角资料的初轨确定方法、抗差自适应滤波算法设计、融合星敏感器导航观测数据与空间目标跟踪测角数据(分别就单星跟踪和多星跟踪两种情况)对天基平台和目标实现联合定轨等相关技术开展研究。

结项摘要

自主导航天基监视非合作目标联合自主定轨方法青年科学基金项目针对天基监视非合作目标弧度定轨问题以及自主导航天基基于星敏感器与星间相对测量的联合定轨问题进行了深入研究;本项目建立了低轨天基监视平台观测低中高卫星的初轨确定方法,推导了低轨目标确定平凡解问题的数学形式,并提出具体的解决方法并进行了仿真验证,结果表明方法收敛性较好。完成了基于星敏感器自主导航卫星与目标卫星相对测量的联合自主定轨的数学建模并进行了数学建模,基于一种容积卡尔曼滤波方法实现了自主导航卫星基于星敏感器观测与星间测向资料的联合定轨,结果表明该方法可行,滤波能快速收敛。基于我国二代导航卫星星座构型,针对“一对多”的联合定轨模型,研究了基于星敏感器与星间链路的“一对多”联合自主定轨,仿真了多种定轨模型,发现了最佳构型为多个轨道面存在较好的定轨几何构型因子,会的到更好定轨结果,尽量避开同一轨道面的卫星。总的来说,通过三年的努力,课题组严格执行了项目的研究计划,圆满完成了研究内容与研究目标,多位研究生收益与本基金项目的资助,支撑了相关的研究。本项目具有重要的应用价值,天基空间目标监测逐渐成为了各国争相发展的热点领域,进入21世纪以来,多次发射了天基监测任务卫星,覆盖了中高低轨道,天基监视地基往天基发展的趋势愈发明显;此外我国二代导航进入到全球组网的阶段,考虑了导航卫星本身的星上自主备份导航技术的研究与应用,本项目的研究成果已经应用到我国天基监视卫星的研究中,并为导航卫星组网的自主备份导航提供技术参考。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(0)
天基激光清理低轨空间碎片的最佳角度分析与过程设计
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    航空学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩威华;甘庆波;何洋;杨新
  • 通讯作者:
    杨新
激光清理地球静止轨道碎片的天基平台控制方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    系统工程与电子技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩威华;甘庆波;陈险峰;朱政帆
  • 通讯作者:
    朱政帆
一种载人小行星探测轨道优化设计方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    天文学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张扬;朱正帆;韩威华;董鑫
  • 通讯作者:
    董鑫
强跟踪CKF算法及其在非线性系统故障诊断中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    信息与控制
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    董鑫;欧阳高翔;韩威华;杨新
  • 通讯作者:
    杨新
第七届全国空间轨道设计竞赛乙题解法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    力学与实践
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    朱政帆;甘庆波
  • 通讯作者:
    甘庆波

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其他文献

双小行星系统表面动力学环境研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    北京航空航天大学学报 (已录用)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王雅平;王悦;吴晓杰;甘庆波;杨志涛;张耀
  • 通讯作者:
    张耀

其他文献

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相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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