海上移动测站精度估算方法研究

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1、第30卷第5期2011年lO月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．30NO．50ct．201l海上移动测站精度估算方法研究。李辉芬，朱伟康，刘冰，薛国虎，茅永兴(中国卫星海上测控部·江苏江阴·214431)擒要：海上测量是在复杂的动态条件下进行的，测量船外测数据中融入了更多影响数据精度的因素，数据测量结果非常复杂。本文在系统分析测量船误差影响因素的基础上，建立了航天测量船外测数据精度估算模型，据此分析研究了影响测量船外测精度的主要误差因素，并针对主要误差源提出了进一步提高船载设备精度的途径。关键词

2、：测量船；精度估算；外测数据}误差分析中图分类号：V557文献标识码：A文章编号：1674—5620(2011)05—0085一05AccuracyEstimationMethodsAppliedinMobileMaritimeTrackingStationsLIHuifen，ZHUWeikang，LIUBing，XUEGuohu，MA0Yongxing(ChinaSatelliteMaritimeTrackingandControlDepartment，Jiangyin，JiangsuProvince21443I)Abstract：Maritim

3、etrackingisusuallyperformedundercomplexanddynamicconditionsandtheaccuracyoftrajecto—rymeasurementdataisaffectedbymanyfactors．Basedonsystematicanalysisofthecomplicatederrorsources．aprecisionestimationmodelfortrajectorydataofspacetrackingshipsisestablishedandapproachesarepresent

4、edtOminimizeerrorsourcesandfurtherincreasethetrackingaccuracy．Keywords：SpaceTrackingShip)AccuracyEstimation；TrackingData；ErrorAnalysis0引言航天测量船具有来去自如、布站灵活的特点，它可使靶场航区任意延伸，弥补了陆上测量的不足。与陆上固定测站相比，海上测量是在动态条件下进行的，船的航行、摇摆、振动、颠簸等都会使船的位置和姿态不断地变化，较之陆上测量数据，航天测量船外测数据中融入了更多影响数据精度的因素，不仅与陆上同类设

5、备有相同的误差，还受船姿船位、变形误差的影响，数据情况非常复杂。要提高航天测量船外测系统精度，需要从总体设计、研制生产、测控系统和数据处理等方面共同努力。1建立测量船精度估算模型脉冲雷达是航天测量船主要的外弹道测量设备之一，它采用单站定位体制，测量球坐标(R。，，Ed，Ad)。从跟踪雷达测控理论角度分析，测角和测距误差源可分为跟踪误差、转换误差和传播误差。每一种误差又可进一步分为与雷达有关、与目标有关和与平台有关。雷达基座直接固连于船体甲板上，随着船体摇摆，雷达所测量的数据实际上是相对于甲板系的角度，为了换算到地平坐标系，还必须同时测量船体相对于地

6、平坐标系的3个摇摆角(志。，以，0。)。由于雷达距惯导基座有一定的距离，船体在外力和内力的作用下会产生弹性变形，为消除变形产生的影响，航天测量船用挠曲变形测量设备测量雷达基座相对于惯导基座沿船体3个轴向的角偏差(kb，机，Ob)。惯导甲板坐标系、惯导地平坐标系是航天测量船专用的坐标系。设0。为惯导三轴交点，惯导甲板系Ogz；轴平行于甲板平面，指向船艏为正，OgYi轴在船纵对称平面内，垂直于Og五轴，向上为正，092i轴按右手系确定；惯导地平系Ogz。轴在当地水平面内指向真北方向，OgY。轴沿铅垂线向上，Ogz。轴按右手系确定。船载雷达三轴中心0，在

7、惯导甲板系中的坐标为(z¨弘．，‰，)。从测量系向惯导地平系转换时，首先修正测量设备的大盘不水平等误差，然后修正船体变形量，将测量系的坐标原点平移到惯导-收稿日期：2011—01—22；修回日期：2011一02—17第一作者简介：李辉芬(1968--)，女，高级工程师／硕士．主要从事敌据处理与精度分析方面的研究工作)E-maillwylhf@yeah．net86飞行器测控学报第30卷甲板系的坐标原点后，再修正船摇量Ⅲ。从雷达测量坐标系。一zdY“zd至惯导地平系0。一黾Y。z。的坐标转换为肿舢㈣即∽Z。‘YolZol眦蒌卜⋯∽彤顾舻匪旧胃-警sin

8、妒‘习叵=0善0]形测量角(ktb，五．O'b)经下式计算得到匡刁一五。示季。面。E。[Ac。c[圣]+[茎i三霎]]砧医