基于自然天体的快速定向理论及技术研究
Theory and Technology Research on Fast Orientation Based on Celestial Bodies
针对快速定向这一热点问题,论文开展了基于自然天体的快速定向理论及技术研究.论文的主要工作如下:(1)详细比较了陀螺经纬仪定向、GPS定向、地磁定向以及天文定向,分析并指出了目前天文定向技术遇到的挑战和需要突破的瓶颈.(2)研究了任意星定向中的单恒星识别技术,通过实际观测实验证明该项技术具有较高的识别成功率,成功实现了任意星定向并取得了较高精度的定向结果.(3)提出并实现了利用特征星进行快速定向,建立了特征星星库,研究了最佳选星策略,从而使定向精度得到大幅提高.(4)提出了利用行星进行快速定向.筛选了太阳系内适合天文定向观测的行星,针对视半径较大的木星和土星,比较了前后沿法和中心法的优劣,并给出了观测建议;分析了对金星、火星、木星和土星的实测数据,指出利用行星进行快速定向具有较高的应用价值.(5)提出了利用月球进行快速定向.提出了月球视面中心拟合算法,推导了全部的计算公式,并通过实际观测实验验证了该算法的可靠性,突破性地解决了月面中心的确定问题,并成功实现了测月快速定向.(6)提出了一种新的测日定向方法-拟合法,通过实际观测实验确定了对太阳边沿的最佳采样次数;设计实验比较了拟合法和前后沿法的优劣,并给出了观测建议;提出了一种改进的测日定向方法,有效削弱了主要误差源对定向的影响.(7)基于论文的研究成果,研制出了一套快速天文定向系统软件.通过实际观测获取了该系统的总体技战术指标,并将该系统与目前使用较多的下架式陀螺经纬仪进行了比较,指出了各自的优缺点.通过论文的研究,在最大程度上降低了天气状况对天文定向的影响,极大地弥补了夜晚天文测量只能依靠北极星进行定向的不足,达到了天空中只要有可见的自然天体即可实现快速定向的目标.
- 作者：
- 詹银虎
- 学位授予单位：
- 解放军信息工程大学
- 专业名称：
- 天体测量与天体力学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 张超
- 中图分类号：
- P12
- 关键词：
- 快速定向；自然天体；电子经纬仪；最小二乘拟合；选星策略；精度分析
- Fast orientation；celestial bodies；theodolite；least square；star-selection strategy；precision analysis