hpop高精度轨道算法
hpop高精度轨道算法
HPOP（High Precision Orbit Propagator）高精度轨道算法是一种用于模拟和预测卫星轨道的算法。它是通过对卫星的运动方程进行数值积分来计算轨道参数的变化。
HPOP算法采用了高度精确的数学模型和物理模型，考虑了多种因素对卫星轨道的影响，例如地球引力、太阳引力、月球引力、大气阻力、地球潮汐等。同时，HPOP算法还考虑了卫星的姿态动力学和控制因素对轨道的影响。
HPOP算法的主要优点是能够提供高精度的轨道预测和模拟结果。它可以用于卫星轨道的设计、任务规划、碰撞避免等应用中。此外，HPOP算法还可以用于卫星导航、导航修正和轨道控制等领域。
总的来说，HPOP高精度轨道算法是一种重要的工具，用于对卫星轨道进行模拟、预测和控制，可以提供高精度的轨道参数和姿态信息。
高斯输入文件的说明
%chk=input.chk %mem=600MB (使用600MB内存空间） %nprocl=4 （使用4个计算节点） %nprocs=2 （每个计算节点使用2颗CPU） 下面是一个输入文件 #T RHF/6-31G(d) Test My first Gaussian job: water single point energy 0 1 O -0.464 0.177 0.0 H -0.464 1.137 0.0 H 0.441 -0.143 0.0 第一行以#开头,是运行的说明行,#T表示指打印重要的输出部分, #P表示打印更多的信息.后面的RHF表示限制性Hartree-Fock方法,这里要输入计算所选用的理论方法 6-31G(d)是计算所采用的基组,就是用什么样的函数组合来描述轨道 Test是指不记入Gaussian工作档案,对于单机版没有用处. 计算的理论,如HF(默认关键词,可以不写),B3PW91; 计算采用的基组,如6-31G, Lanl2DZ; 布局分析方法,如Pop=Reg; 波函数自恰方法,如SCF=Tight. Pop=Reg只在输出文件中打印出最高的5条HOMO轨道和最低的5条LOMU轨道,而采用Pop=Full则打印出全部的分子轨道. SCF设置是指波函数的收敛计算时的设定,一般不用写,SCF=Tight设置表示采用比一般方法较严格的收敛计算. Gaussian 包含多种化学模型，比如 计算方法方法 Gaussian 关键词 HF Hartree-Fock自恰场模型 B3LYP Becke型3 参数密度泛函模型，采用Lee-Yang-Parr 泛函 MP2 二级Moller-Plesset 微扰理论 MP4 四级Moller-Plesset 微扰理论 QCISD(T) 二次CI 一般采用开壳层的可能性是 存在奇数个电子，如自由基，一些离子 激发态 有多个单电子的体系 描述键的分裂过程 计算采用的基组，如6-31G，LANL2DZ
Gaussian软件应用——单点能计算
Gaussian软件应用——单点能计算 2.1 单点能计算是指对给定几何构性的分子的能量以及性质进行计算,由于分子的几何构型是固定不变的,只是"一个点",所以叫单点能计算. 单点能计算可以用于: 计算分子的基本信息 可以作为分子构型优化前对分子的检查 在由较低等级计算得到的优化结果上进行高精度的计算 在计算条件下,体系只能进行单点计算 单点能的计算可以在不同理论等级,采用不同基组进行,本章的例子都采用HF方法和中等级基组. 2.2 计算设置 计算设置中,要有如下信息: 计算采用的理论等级和计算的种类 计算的名称 分子结构 方法设置 这里设置了计算要采用的理论方法,采用的基组,所要进行的计算的种类等信息. 这一行,以#开头,默认的计算种类为单点能计算,关键词为SP,可以不写. 这一部分需要出现的关键词有, 计算的理论,如HF(默认关键词,可以不写),B3PW91; 计算采用的基组,如6-31G, Lanl2DZ; 布局分析方法,如Pop=Reg; 波函数自恰方法,如SCF=Tight. Pop=Reg只在输出文件中打印出最高的5条HOMO轨道和最低的5条LOMU轨道,而采用Pop=Full则打印出全部的分子轨道. SCF设置是指波函数的收敛计算时的设定,一般不用写,SCF=Tight设置表示采用比一般方法较严格的收敛 计算的名称 一般含有一行,如果是多行,中间不能有空行.在这里描述所进行的计算. 分子结构 首先是电荷和自旋多重度 电荷就是分子体系的电荷了,没有就是0, 自旋多重度就是2S+1,其中S是体系的总自旋量子数,其实用单电子数加1就是了. 没有单电子,自旋多重度就是1. 然后是分子几何构性,一般可以用迪卡尔坐标,也可以用Z-矩阵(Z-Matrix) 多步计算 Gaussian支持多步计算,就是在一个输入文件中进行多个计算步骤. 2.3 输出文件中的信息 例2.1 文件e2_01 甲醛的单点能 标准几何坐标. 找到输出文件中Standard Orientation一行,下面的坐标值就是输入分子的标准几何坐标. 能量 找到SCF Done: E(RHF)= -113.863697598 A. U. after 6 cycles 这里的树脂就是能量,单位是hartree.在一些高等级计算中,往往有不止一个能量值,比如下一行 E2=-0.3029540001D+00 EUMP2=-0.11416665769315D+03 这里在EUMP2后面的数字是采用MP2计算后的能量. MP4计算的能量输出就更复杂了 分子轨道和轨道能级 对于按照计算设置所打印出的分子轨道,列出的内容包括,
基于STK的卫星轨道预报
《航天器操作与控制试验》综合作业 卫星轨道预报 姓名：王备 学号： 院系：宇航学院
二〇一〇年十一月
一、实验题目：卫星轨道预报 二、实验目的 1.学会STK（Satellite Tool Kit）软件的使用，掌握STK的基本操作； 2.学会使用STK仿真，并实现卫星的轨道预报，重点掌握HPOP高精度轨道预 报和LOP长期轨道预报。 三、实验内容 （一）、HPOP高精度轨道预报 1. 建立两颗卫星HPOP1与HPOP2； 2. 设置HPOP1考虑大气阻力，而HPOP2不考虑，其他参数相同； 3. 用HPOP高精度轨道预报器生成轨道； 4. 动画显示，观察两颗卫星轨道的不同； 5. 生成多种类型的卫星轨道数据； 6. 计算卫星轨道寿命。 （二）、LOP长期轨道预报 1. 建立两颗卫星LOP1与LOP2； 2. 设置LOP1考虑大气阻力，而LOP2不考虑，其他参数相同； 3. 用HPOP高精度轨道预报器生成轨道； 4. 生成多种类型的卫星轨道数据，观察两颗卫星轨道的不同。 四、实验过程描述 （一）、HPOP高精度轨道预报 1.建立新的场景将其命名为BUAA_HPOP。 2.在浏览窗口选中场景，打开Basic Properties 窗口 3.在Time Period栏，输入如下设置： 区域值 Start Time 1 Jan 2010 00:00:00.00 Stop Time 1 Jan 2010 04:00:00.00 Epoch 1 Jan 2010 00:00:00.00
4.选择Animation栏输入如下内容： 区域值 Start Time 1 Jan 2010 00:00:00.00 Stop Time 1 Jan 2010 04:00:00.00 Time Step 60 seconds Refresh Delta Change to High Speed 5.在Units栏输入如下设置： 6.完成后，点击确定，从File菜单中选择Save As…，保存场景为 BUAA_HPOP.sc。 7.在浏览窗口点击Satellite按钮新建一颗卫星，取消轨道向导，命名卫星为 HPOP1。，打开HPOP1卫星的Basic Properties 窗口，在Orbit栏，选择HPOP Propagator。 8.点击Semimajor Axis右侧的下拉菜单，改变为Period。设置为95 min。 9.点击Force Models…按钮，确认HPOP Force Model 窗口中所有参数均被 选用。
Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods(节译)
使用Gaussian研究化学问题 说明 接触Gaussian已经很久了,但真正用gaussian做东西还是临近博士毕业时的事情.当时做计算的时候,就特别希望有一本具体怎么使用从头算的书,可惜一直没有找到. 来到这里后,在新买的Gaussian98包中发现了这本书,感觉如获至宝,也希望能够提供给想用Gaussian做东西的朋友.我不是专门做量化的,很多术语不清楚怎么翻译,手头又没有中文的资料,错误的地方,只能希望内行来指点了.其实这本书里面介绍的东西,不止限于Gaussian程序的.对于从事从头算研究的都有帮助. 内容中有很多计算实例,都是在Gaussian94, 98程序中提供的. 节译自Exploring Chemistry with Electronic Structure Methos, Second Edition, 作者James B. Foresman, Eleen Frisch 出版社Gaussian, Inc, USA, 1996 前言 Gaussian可以做很多事情,具体包括 分子能量和结构研究过渡态的能量和结构研究 化学键以及反应的能量分子轨道偶极矩和多极矩原子电荷和电势 振动频率红外和拉曼光谱核磁极化率和超极化率 热力学性质反应途径计算可以模拟在气相和溶液中的体系,模拟基态和激发 态.Gaussian是研究诸如取代效应,反应机理,势能面和激发态能量的有力工具. 全书结构 序言运行Gaussian 第一部分基本概念和技术 第一章计算模型 第二章单点能计算 第三章几何优化 第四章频率分析 第二部分计算化学方法 第五章基族的影响 第六章理论方法的选择 第七章高精度计算 第三部分应用 第八章研究反应和反应性 第九章激发态 第十章溶液中的反应 附录A 理论背景 附录B Gaussian输入方法简介 运行Gaussian Unix/Linux平台: 运行gaussian前要设置好运行参数,比如在C Shell中,需要加这两句 setenv g94root directory / directory指程序的上级目录名 source $g94root/g94/bsd/g94.login 然后运行就可以了.比如有输入文件https://www.360docs.net/doc/5919300271.html,,采用C Shell时的运行格式是 g94
高精度GPS导航系统设计与算法实现
高精度GPS导航系统设计与算法实现 随着科技的不断进步，GPS定位已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分， 无论是在出行、旅游还是进行定位，GPS定位系统都扮演着非常重要的角色。而 与此同时，要达到高精度的定位和导航目标也成为了许多应用场景的需求，例如精细农业、智慧交通、精准测量等领域。本文将探讨高精度GPS导航系统的设计与 算法实现。 一、GPS导航系统原理 在谈论GPS导航系统的设计与算法前，我们需要先了解GPS定位原理。GPS 是全球卫星定位系统(Global Positioning System)的缩写，由美国国防部开发而来。 它利用24颗卫星进行定位，其中21颗有效卫星，每颗卫星的轨道高度为约20000 公里，每隔12小时绕地球一周。 GPS定位是通过计算接收器与卫星间的距离，从而确定接收器在地球上的位置。GPS接收器接收到4颗及以上卫星的信号后，会通过三角定位法计算出接收器所在位置的经度、纬度和海拔高度。此过程需要卫星发射的轨道信息、时间信息、信号传播路径等多方面信息。 二、GPS导航系统设计 为了达到高精度GPS定位和导航的要求，需要从硬件和软件两个方面进行优化。下面是一些可行的方案： 1.硬件优化 （1）天线设计。 GPS定位天线是GPS接收器的重要组成部分，其设计应当尽 量减少天线的频偏、相位偏移和多路传播等误差。此外，合适的天线布局也会影响GPS接收的灵敏度和抗干扰能力。
（2）时钟同步。精确稳定的时钟与卫星发射的时间信号的同步度是GPS精度的决定因素之一。因此在GPS接收器中应该配置高精度的时钟。此外，由于GPS 信号传输过程中会受到延迟和多径干扰，因此还需要对接收到的gps信号进行误差估计和校正。 2.软件优化 （1）多路径追踪。GPS接收器接收到的信号中可能会受到多径干扰，导致接收器位置计算的误差增大。因此需要使用多路径抑制算法，例如波束形成、数字滤波等，来将多径信号进行校正。 （2）协同定位。协同定位即将多个接收器的GPS定位结果进行收集，利用统计学原理对定位误差进行分析，从而得到更加精确的定位结果。协同定位需要一定的网络基础，可以通过移动通信网络或专用网络传输GPS信息，从而达到精确的定位效果。 三、GPS导航系统算法实现 GPS定位和导航的算法实现需要包括信号处理、数据解码和定位计算等多个步骤。下面是可能使用的一些算法： 1.信号处理 信号处理这一步需要对GPS接收到的信号进行预处理，包括对信号的载波频率、码相位、多径等进行估计和抑制。可能使用的算法包括快速傅里叶变换、卡尔曼滤波、相关匹配、波束形成等。 2.数据解码 数据解码即将接收到的GPS数据信号进行解析和解码，并提取出每颗卫星发射的信号，包括GPS卫星的ID、发送时间、卫星轨道参数和钟差等信息。这一步需要结合复杂的协议标准和信号解调算法进行高效处理。
高分四号静止轨道卫星高精度在轨几何定标
高分四号静止轨道卫星高精度在轨几何定标 王密;程宇峰;常学立;龙小祥;李庆鹏 【期刊名称】《测绘学报》 【年(卷),期】2017(046)001 【摘要】高分四号是世界上第一颗静止轨道高分辨率光学遥感卫星,高精度的几何定标是确保其成像几何质量的关键.本文分析了静止轨道卫星成像几何误差源及成像区域特点,提出了其严格几何成像模型;并在此基础上提出了静止轨道卫星面阵传感器在轨几何定标模型与定标参数估计方案.本文利用Landsat 8数字正射影像与GDEM2数字高程模型对高分四号卫星进行在轨几何定标,结果表明,通过严格的几何定标,可见光近红外传感器与中红外传感器的内部畸变在沿轨与垂轨方向上均稳定优于1个像素,通过统计分析可知,高分四号静止轨道卫星影像的绝对定位精度会受到成像时间与成像角度的影响而存在显著的波动. 【总页数】9页(P53-61) 【作者】王密;程宇峰;常学立;龙小祥;李庆鹏 【作者单位】武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北武汉430079;武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北武汉430079;武汉大学资源与环境科学学院,湖北武汉430079;中国资源卫星应用中心,北京100094;中国资源卫星应用中心,北京100094 【正文语种】中文 【中图分类】P237
【相关文献】 1.顾及系统误差的地球静止轨道卫星PDOP值加权几何法定轨 [J], 贺凯飞;徐天河 2.高分六号宽幅相机在轨几何定标及精度验证 [J], 王密; 郭贝贝; 龙小祥; 薛麟; 程宇峰; 金淑英; 周晓 3.双镜头镶边处理的"风云四号A星"闪电成像仪在轨几何定标 [J], 程凯;童晓冲;刘善军;阎晓东;李贺 4.高分五号卫星全谱段光谱成像仪在轨几何定标方法及精度验证 [J], 秦凯玲;程宇峰;王密;朱映 5.我校在静止轨道卫星传感器在轨辐射定标方面取得重要进展 [J], 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
基于中点弦测法的轨道不平顺精确值数学模型研究
基于中点弦测法的轨道不平顺精确值数学模型研究 王源;徐金辉;陈嵘;肖杰灵;王平 【摘要】弦测法是测量轨道不平顺的一种基本方法，原理简单，使用方便，高效 迅捷。传统观点是直接将弦测值作为轨道不平顺的近似描述，这会不可避免地因基准线变动而产生较大误差。针对该问题建立了一个描述中点弦测法本质的数学模型，分析了轨道不平顺与其弦测值之间的关系，构造了一种计算轨道不平顺精确值的迭代算法与快速算法，并采用数值仿真对弦测过程进行模拟。结果显示：迭代算法总体误差较小，传递函数较好，但由于迭代次数等原因会产生端点误差；快速算法以牺牲计算内存为代价能达到较高精度，绝对误差在1μm以内，传递函数效果极好，从而证明了所建立的数学模型的正确性与计算结果的精确性。%Chord measuring method is a basic method for measuring track irregularity,its theory is easily understood and it is convenient,quick and effective. T raditional method is considering the chord measuring value as approximate track irregularity,which inevitably leads to the big error because of the base line changing. In order to solve this problem,a mathematical model describing the nature of midpoint chord measuring method was established,the relationship between track irregularity and the chord measuring value was discussed,an iterative algorithm and a fast algorithm for calculating accurate track irregularity value were designed,the chord measuring process was simulated by numerical simulation. T he results showed that the iterative algorithm has less overall error,the transfer function is good and the endpoint error occurs because of such reasons as number of iterations,while the fast algorithm achieves a
地球临边观测卫星的姿态角仿真分析方法
地球临边观测卫星的姿态角仿真分析方法 朱永生;胡海鹰;郑珍珍;苏瑞丰;张科科 【摘要】针对地球临边观测卫星的姿态角计算问题,给出一种应用STK软件进行仿真的分析方法.利用STK软件的连接接口联立STK软件,创建仿真场景;在二体模型下,求得临边观测卫星姿态角的解析解,并作为下一步精确迭代求解的初值;在WGS84地球模型下,调用STK软件中的高精度轨道外推模型(HPOP),并结合推导的迭代公式,求得卫星姿态的高精度数值解.以20 km和100 km的临边观测为例,仿真计算姿态角,并将计算结果与二体模型方法的进行对比.结果表明,文章提出的方法可有效解决地球临边观测卫星的姿态角计算问题,且具有收敛迅速和计算精度高的优势. 【期刊名称】《航天器工程》 【年(卷),期】2015(024)004 【总页数】6页(P38-43) 【关键词】地球临边观测;卫星姿态角;高精度计算 【作者】朱永生;胡海鹰;郑珍珍;苏瑞丰;张科科 【作者单位】上海微小卫星工程中心,上海201203;上海微小卫星工程中心,上海201203;上海微小卫星工程中心,上海201203;上海微小卫星工程中心,上海201203;上海微小卫星工程中心,上海201203 【正文语种】中文 【中图分类】V412.4
地球临边观测是指利用卫星遥感器对准地球某一特定高度大气的切线方向进行观测，获得观测视场内一个大气层条带里的散射辐射，并配合扫描对所要观测大气的高度进行覆盖探测。临边观测是地球大气探测的主要方式之一，由于其空间覆盖范围大、垂直分辨率高且无需特定目标辅助，近来受到越来越多关注[1-3]。进行临边观测时，卫星一般通过姿态机动使遥感器指向不同高度大气的切线方向，因此卫星的姿态角计算是临边观测必须要解决的问题。然而，卫星运动复杂[4-6]，且地球形状 不规则[7]，使姿态角的精确计算成为一个难点。 目前，地球临边观测卫星的姿态角计算，主要是假设地球为理想球形的二体模型，即使考虑了地球扁率摄动等对卫星运动的影响，在计算姿态角时仍要认为地球半径一致[8-9]。这种方法虽然计算简单，但是计算精度差。本文充分利用STK软件中的高精度轨道外推(HPOP)模型[10]和WGS84地球模型，结合MATLAB软件的编程计算能力，提出了地球临边观测卫星姿态角[11]的仿真分析方法。该方法可求出高精度数值解[12]，从而解决利用临边观测切点高度求解卫星姿态角问题，为临边观测卫星姿态控制提供参考目标；还可应用于有探测结果时，对应时间和姿态角测量值计算出探测高度。 2.1 运动方程 假设近地卫星飞行过程中只受到地球引力作用，且地球是半径Re为6 378.137 km的球体(理想情况)，则在二体模型下描述卫星的运动方程为 式中：r为卫星位置矢量；r为卫星地心距；μ为地球引力常数。 求解式(1)，可得 式中：h为卫星角动量大小；e为轨道偏心率；θ为真近点角。 在实际飞行中，卫星还受到地球非球形摄动、大气阻力、第三体引力及太阳光压等摄动力的影响。卫星精确受摄运动可利用高斯行星摄动方程来描述。 式中：a为轨道半长轴；i为轨道倾角；Ω为升交点赤经；ω为近地点幅角；M为
STK用户手册
第五部分 STK用户手册 第一章概述 § 1.0 概述 这个手册提供了Satellite Tool Kit（STK）的基本用法和功能描述，STK是AGI 共司开发的一套工具软件。 本章内容 本手册的适用对象 1.1 本手册的组织方式 1.2 本手册中的一些约定 1.3 STK的一些专业特征 1.4 Advanced Analysis 1.4.1 High Precision Orbit Propagator(HPOP) 1.4.2 Lifetime 1.4.3 Terrain 1.4.4 High Resolution Maps 1.4.5 一些附加的资源 1.5 §1.1 本手册的适用对象 本手册对于新学者或熟练的卫星系统分析者都是适用的。前者可能希望参考一下STK Tutorial,以便于了解在一个组织环境中的系统。而后者可以参考这个手册中的Index和Table of Contents来找到一些特殊的信息和指导。 本手册假定你已经对你的计算机工作平台和操作系统有了一定的认识。对于STK如何工作的信息，请参考第二章和第三章或者回顾一下tutoriol。 § 1.2 本手册的组织方式 这个手册被分成18章和一些提供特殊功能的附加部分。
第一章：介绍 本章包括每章的总体介绍并提供了一些附加资源的表格。 第二章：用户界面 本章包括STK用户界面的总体概述。它为完成STK中的基本功能提供了指导，这些功能包括：在一个Scenario中生成或操纵对象，定义打印机的设置，定义对象的属性和在STK中进行选择等等。 第三章：地图窗口 本章提供了STK中地图窗口的一个说明，包括地图属性，生成一个动画和其它的影响scenario图形演示的选项。 第四章：STK的应用 本章对于定义应用级的基本属性,设置IPC和在线参考都提供了指导。 第五章：Scenarios 本章解释了scenario作为一个对象和作为其它所有对象的一个集合的概念。它还提供了设置scenario的基本属性和图形属性的指导。 第六章：卫星 本章是STK中介绍不同类型工具的三章之第一章。它包括生成和定义卫星的指导。本章还提供了设置卫星的基本属性和图形属性以及卫星限制的指导。 第七章：航天器，地面工具和飞船 本章是STK中介绍不同类型工具的三章之第二章。它包括使用the great propagater或外部文件生成和定义航天器，地面工具和飞船的指导。 第八章：发射工具和导弹 本章是STK中介绍不同类型工具的三章之最后一章。它提供了使用the simple ascent propagator生成和保养以及使用发射工具，以及使用the ballistic propagator生成和保养导弹的指导。本章还讨论了发射工具和导弹的图形属性。 第九章：设施和目标 本章提供了为设施和目标设置基本属性和图形属性的指导，这些属性包括：位置，azimuth-elevation mask和attributes。可以附加在设施和目标上的限制也得到了回顾。 第十章：面目标 本章包括面目标的描述，以及设置一个面目标的基本属性和图形属性的指导。它指明了一个面目标的中心位置，边界以及它在地图窗口中的属性和附加的限制。 第十一章：恒星和行星 本章提供了在一个scenario中使用和定义行星和卫星的指导，它还包括行星和卫星的基本属性和图形属性。 第十二章：传感器
STK卫星工具包调研报告
SKT 卫星仿真建模和分析软件 AGI Systems Tool Kit (STK) 的简称，即卫星工具包。目前该软件有国破解版，无源码版，版本更新至10.1。 STK提供分析引擎用于计算数据、并可显示多种形式的二维地图，显示卫星和其它对象如运载火箭、导弹、飞机、地面车辆、目标等。STK的核心能力是产生位置和姿态数据、获取时间、遥感器覆盖分析。STK专业版扩展了STK的基本分析能力，包括附加的轨道预报算法、姿态定义、坐标类型和坐标系统、遥感器类型、高级的约束条件定义，以及卫星、城市、地面站和恒星数据库。对于特定的分析任务，STK提供了附加分析模块，可以解决通信分析、雷达分析、覆盖分析、轨道机动、精确定轨、实时操作等问题。另外，STK还有三维可视化模块，为STK和其它附加模块提供领先的三维显示环境。 STK中文资料较少。 相关： stk8.1破解文件 https://www.360docs.net/doc/5919300271.html,/download/lengshuangfei/1739355 STK9的安装和破解 .tuicool./articles/yQRVju stk9.0破解文件 .utdown./t1873404 AGI STK9.2.1专家版 800000.00元 erp.linkpao./erp-tool/051HBa2011.html (STK) 10.1.0（含：注册机序列号）bbs.6so.so/thread-240283-1-1.html 卫星仿真建模和分析软件 AGI Systems Tool Kit (STK) 10.1 .46xz./a/jxsoft/qt/qita/2014/1109/4733.html 有偿提供AGI公司的STK10，价格优惠，有意者联系QQ：350692098 prosoft.blog.163./blog/static/64015788/ 一、STK主要功能 1、分析能力——以复杂的数学算法迅速准确地计算出卫星任意时刻的位置、姿态，评估陆地、海洋、空中和空间对象间的复杂关系，以及卫星或地面站遥感器的覆盖区域； 2、生成轨道/弹道星历表——STK包含复杂的数学算法，可以快速而准确地确定卫星在任意时刻的位置。对于新手，STK提供卫星轨道生成向导，指引用户建立常见的轨道类型如：地球同步、临界倾角、太阳同步、莫尼亚、重复轨道等等。
高精度轨道调节锁紧机构设计
高精度轨道调节锁紧机构设计LT
3.调节范围分析 拖曳水池轨道梁为池壁，由于蓄水压力和地基沉降影响，导致轨道在垂向（±20mm 以上）和横向（±10mm以上）产生变形，影响轨道精度，因此要求轨道有较大的调节范围。斜块式调节机构受其斜面角度的限制，垂直调节量一般不超过±5mm，水平调节量不超过±10mm，显然满足不了要求。分离式调节锁紧机构采用螺杆调节，横向调节取决于支撑板腰形孔的长度，一般可达±25mm，垂向调节取决于垂直螺杆头与拖车抱轨器和导向轮的间隙，该间隙主要由轨道的高低决定，一般采用QU75钢轨，垂向调整范围可达±32mm（如图3所示）。 图3 分离式调节锁紧机构垂向调节范围 4.横向调节—轨道直线度调节锁紧机构锁紧力的分析 4.1.螺母锁紧防松要素 众所周知，螺母的锁紧防松作用的好坏主要取决于两个因素： 第一是螺纹的牙型，细牙优于粗牙，越是细牙螺纹，其锁紧防松作用就越好。 第二是锁紧螺母拧紧时，在被锁紧的螺杆上产生的最大拉力在螺杆上相应的长度。很显然，螺杆上产生最大拉力的长度越长，锁紧防松的效果越好。 因此，在机械结构设计中采用螺母防松一般用在受拉螺杆上。对于受压螺杆来说，由于这种压力不产生防松作用，还减弱螺母的拉力，螺杆上产生的压力越大，减弱的程度也越大，因此，对于受压螺杆用螺母防松是不适宜的。
如图4所示： 图4 斜块式调节锁紧机构受力示意图 1)（a）是螺杆2上不受力时，用螺母1锁紧，在螺杆2上产生拉力的大小和 长度； 2)（b）是没有螺母1起作用，仅螺杆2左右调节轨道时产生的压力图； 3)（c）是（a）+（b）的结果，即螺杆2左右调节好轨道后，用螺母1锁紧时， 螺杆2上产生力的叠加图，其受拉的长度已经减短； 4)（d）是轨道受侧向干扰附加在螺杆2上的压力； 5)（e）是（c）+（d）的结果。很显然，螺杆2上受拉力的长度更短了。 6)图4中BC段的实际长度为35mm，若螺母1最大锁紧力为10KN，螺杆2 调节轨道的压力为5KN，拖车对轨道的水平侧向干扰压力为15KN的话（40t 重的拖车产生0.075g的横向动载时，在单个轮子上的侧向压力），螺母1产生的锁紧力在螺杆2上的影响范围： a)由长度BC=35mm，缩短为B’C’=35/3=11.7mm，即螺纹由14扣减少 为4.7扣； b)若侧向干扰力在增加一倍以上，受拉螺杆的长度更短，螺纹仅剩1—2 扣，根本起不到防松效果。
基于SGP4模型的卫星多普勒频移补偿方法研究
基于SGP4模型的卫星多普勒频移补偿方法研究 刘溪;黄聪;崔勇强;陈曦;吴敏渊 【摘要】针对卫星与地面站进行通信时,地面站接收到的信号存在明显的多普勒频移现象,提出了一种基于SGP4模型的卫星多普勒频移补偿算法.首先,根据开普勒定律推导出多普勒频移公式;然后由卫星星历信息,基于SGP4模型预测出卫星的轨道,计算出卫星和地面站之间的相对位置和相对速度,得出多普勒频偏,在地面站分别进行预校正与补偿;最后,使用STK/HPOP生成标称轨道对SGP4模型生成的预测轨道进行误差分析和性能评估.仿真结果表明,对于工作在Ka频段、轨道高度200～1 000 km的低轨卫星,多普勒频偏估计精度优于50 Hz,精度高;随着轨道高度的增加,多普勒频偏估计更加精确. 【期刊名称】《科学技术与工程》 【年(卷),期】2015(015)021 【总页数】5页(P154-158) 【关键词】多普勒频偏;SGP4模型;STK/HPOP;卫星星历;误差分析 【作者】刘溪;黄聪;崔勇强;陈曦;吴敏渊 【作者单位】武汉大学电子信息学院,武汉430072;上海航天计算机技术研究所,上海201108;武汉大学电子信息学院,武汉430072;武汉大学国际软件学院,武汉430079;武汉大学电子信息学院,武汉430072 【正文语种】中文 【中图分类】TP391.4
低轨道(LEO)卫星通信系统具有传输时延短、路径损耗小的优点，在Iridium、Globelstar等卫星得到了成功的应用，能很好地提供实时双向通信信道和通信服 务［1］。但在高动态环境下，卫星与地面站之间存在着很大的相对径向运动，接收端接收到的信号频率与该信号的实际频率之间存在着较大的频率偏移，多普勒一次变化率及多普勒二次变化率。当多普勒频移过大时，会造成载波同步和包络检测的无法完成，严重影响接收机的解调性能，甚至可能造成无线链路失效［2］。为保证可靠的通信，必须获取卫星在可视范围内对地的多普勒频偏及变化规律，并给出相应的补偿。 文献［3］提出了一种以链路距离变化率作为相对速度来计算多普勒频移的新算法，但是这种方法不仅计算较复杂，而且只适用于圆形轨道卫星;文献［4］将多普勒频率用泰勒级数展开，采用最大似然算法对多普勒频偏及其一次变化率、二次变化率进行估计，但是这种算法的复杂度高且计算量大;文献［5］采用对直扩信号的部分相关值进行FFT处理，从而进行频偏估计，但是此方法仅适用于固定多普勒频偏，而且计算量偏大;文献［6］通过使用AR模型拟合接收信号功率，从而给出信号频偏的初始估计，同样也存在一定的复杂度和计算量。本文基于卫星星历和SGP4［7］模型，提出了一种适用于卫星上下行链路的多普勒频移快速估计和实时补偿算法，然后使用STK软件模拟的标称轨道对其进行精度评价。 1 卫星的多普勒频移补偿原理 卫星发射升空后，会在特定的轨道运行，地面站可以通过获取星历信息来得到卫星位置和速度的表达式，继而得到多普勒频移及其变化率，通过对接收到的载波进行预处理和补偿，最终完成载波同步和信号的解调(图1)。 在卫星通信系统的下行链路中，地面站接收到卫星发送的信号，首先进行下变频，降低频率使之变为中频接收信号。在这个过程中，信号中原有的多普勒频移并未发
基于GPS测量数据的卫星在轨轨道预报算法研究
基于GPS测量数据的卫星在轨轨道预报算法研究 刘燎;孙华苗;李立涛;张迎春 【摘要】为提高微小卫星的在轨轨道预报能力,针对常用的低轨近圆卫星轨道,根据解析的轨道动力学模型,基于无奇点变量的拟平均要素法,用Kalman滤波技术给出了一种卫星解析星历参数在轨估计算法,用GPS测量信息对相关星历模型参数进行在轨估计.给出了算法流程.先由外部标志判断滤波器初始化状态,若需初始化,则可基于GPS测量数据,或地面上注星历参数,或上次滤波所得星历参数进行;若初始化已 完成,则对星历模型参数进行Kalman滤波,得到更新的星历参数.给出了滤波算法中轨道预报、残差计算、量测计算和UD分解的计算模型.仿真结果表明:对轨道高度450 km以上的近地圆轨道,7d内的预报精度优于20 km.算法具自启动(自初始化)、收敛性佳、对测量数据的采样要求不严格等优点,实用性好. 【期刊名称】《上海航天》 【年(卷),期】2017(034)002 【总页数】7页(P120-126) 【关键词】微小卫星;自主能力;低轨近圆卫星轨道;星历模型;轨道预报;GPS测量数据;拟平均要素;Kalman滤波 【作者】刘燎;孙华苗;李立涛;张迎春 【作者单位】深圳航天东方红海特卫星有限公司,广东深圳518064;深圳航天东方 红海特卫星有限公司,广东深圳518064;哈尔滨工业大学航天学院,黑龙江哈尔滨150001;深圳航天东方红海特卫星有限公司,广东深圳518064;哈尔滨工业大学航 天学院,黑龙江哈尔滨150001
【正文语种】中文 【中图分类】V448.2 随着目前国内外卫星技术的不断发展尤其是卫星组网的发展，对卫星在轨自主能力的需求不断增加，在轨实时轨道确定成为判断卫星是否具有自主能力的首要条件。随着低成本全球导航系统接收机(包括美国的GPS及中国的北斗导航系统)的应用，在微小卫星上进行实时轨道确定进而提高小卫星的自主能力，已成为目前的一种发展趋势[1-2]。 卫星星历的计算有解析法、数值法和半解析法等三类，受星载计算机计算能力的制约，我国星上轨道预报目前都采用仅考虑地球非引力场主要带谐项和大气摄动主要长期项的拟平均要素法[3-4]。目前基于GPS测量信息的卫星实时在轨轨道确定主要采用Kalman滤波及基于轨道动力学模型的轨道确定技术，对卫星的瞬时轨道 状态(位置和速度矢量)或密切轨道要素进行估计，以实时提供卫星的高精度轨道确定信息。其结果主要用于卫星各种实时应用，如图像的地理定位编码、敏感器与可驱动天线的指向，以及卫星三轴姿态控制[5]。但采用这种轨道确定技术的导航系统，很难用于长期的在轨星历预报(如数个轨道周期后甚至数天后的轨道预报)，而这恰是卫星自主任务规划和自主管理所需的。其主要原因是：基于瞬时轨道参数或密切轨道要素进行轨道预报，需进行复杂的、计算量较大的轨道动力学数值积分运算，常需占用大量的星载计算机机时，因而不适于进行长期轨道预报[6]。文献[7] 提出了一种采用简化的动力学模型和一种嵌套插值算法的积分器进行高精度的卫星星历计算，可实现轨道预报1 d精度优于1 km的星历计算，但也需要高性能的星载机，不适于微小卫星的轨道预报应用。 针对目前常用的低轨近圆卫星轨道，本文基于解析的轨道动力学模型，采用Kalman滤波技术，给出了一种卫星解析星历参数在轨估计算法，利用GPS测量
城市轨道交通列车自动驾驶各阶段速度控制算法的研究
城市轨道交通列车自动驾驶各阶段速度控制算法的研究徐杰;郜洪民;孟军 【摘要】本文介绍列车自动驾驶(ATO)的基本功能,重点描述列车速度调节和控制功能.将列车自动驾驶过程划分为车站发车、速度跟踪、目标制动3个阶段,对每个阶段的目标速度曲线、速度控制策略和计算算法进行了分析,提出了速度跟踪阶段采用的速度离散化PID控制方法并对其进行了重点研究.%This article described the basic functions of Automatic Train Operation (ATO), emphatically described the function of train speed regulation and control. The process of ATO between stations was divided into three stages as station departure, speed tracking and target braking. The target speed curve generation, the speed control strategy and algorithms in each stage were analyzed. The speed discretization PID control method was proposed and researched in the stage of speed tracking. 【期刊名称】《铁路计算机应用》 【年(卷),期】2012(021)011 【总页数】4页(P50-53) 【关键词】列车自动驾驶子系统(ATO);速度离散化PID控制;能量守恒;运行指标【作者】徐杰;郜洪民;孟军 【作者单位】中国铁道科学研究院通信信号研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院通信信号研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院通信信号研究所,北京100081
GPS+BDS组合的实时定轨技术
GPS+BDS组合的实时定轨技术 姜洋;张和芬;汪精华;于龙江;张国斌;李化义 【摘要】为了改善卫星几何分布,提高低轨(Low earth orbit,LEO)卫星实时定轨的精度与可靠性,提出了北斗卫星导航系统(Beidou navigation satellite system,BDS)与全球定位导航系统(Global positioning system,GPS)组合模型.组合模型基于加权最小二乘法(Weighted least square,WLS),利用伪距观测量建立观测模型,实时估计LEO卫星位置.目前,LEO卫星尚未装备星载BDS+GPS双模接收机,为验证算法可行性,利用GPS/BDS卫星星历文件与STK软件仿真生成实验数据.实验结果表明,BDS+ GPS组合模型较GPS系统模型精度至少提高26％. 【期刊名称】《南京航空航天大学学报》 【年(卷),期】2015(047)006 【总页数】6页(P842-847) 【关键词】实时定轨;GPS;BDS;加权最小二乘法 【作者】姜洋;张和芬;汪精华;于龙江;张国斌;李化义 【作者单位】北京空间飞行器总体设计部,北京,100094;北京空间飞行器总体设计部,北京,100094;北京空间飞行器总体设计部,北京,100094;北京空间飞行器总体设计部,北京,100094;北京空间飞行器总体设计部,北京,100094;哈尔滨工业大学卫星技术研究所,哈尔滨,150080 【正文语种】中文 【中图分类】V249.32
高精度轨道的确定是遂行空间任务的有效保证，是实现高精度轨道控制的前提和基础。传统基于地面站或GPS导航系统的轨道确定方法，难以适用于越来越高的定 轨精度要求。 全球导航卫星系统（GNSS）凭借全天侯、全天时及连续实时提供用户三维位置的优势，在低轨卫星领域得到了广泛的应用。1986年Yunck等科学家提出基于GPS观测值的非动力轨道确定方法，又称几何法定轨［1－2］，利用GPS卫星星座为空间运载器提供全天候、连续实时的定轨信息。北斗卫星导航系统（BDS）作为新一代GNSS，拥有与GPS相媲美的定位精度，势必在空间领域发挥作用。 由于低轨卫星运行在400～800km的高度，且具有高动态性，不能保证实时跟踪 多于4颗 GPS导航卫星完成定轨任务。BDS作为GNSS重要的组成部分，在2012年已经实现亚太区域PNT（定位、导航与授时）服务，包括5颗GEO卫星，5颗IGSO卫星，5颗MEO卫星，预计在2020年建立由5GEOs＋3IGSOs＋ 27GEOs组合的全球导航系统体系，实现全球PNT服务［3］。低轨卫星采用GPS＋BDS组合导航系统，势必增加低轨卫星的卫星可见数目，改善卫星几何分布，提高定轨精度与可靠性［4］。 本文提出了BDS＋GPS组合算法，采用伪距观测量建立观测模型，利用加权最小 二乘法（WLS）进行状态估计，得到定轨结果。因目前低轨卫星尚未装备星载BDS＋GPS双模接收机，为验证算法可行性，由STK软件产生低轨卫星参考轨道，利用GPS／BDS的实时星历文件与轨道数据生成仿真实验数据，实验结果表明，BDS＋GPS组合模型较GPS系统精度至少提高26%。 1 定轨算法 1.1 GPS＋BDS组合模型 非差非组合的伪距观测方程可表示为
gaussian教程
gaussian教程 节译自Exploring Chemistry with Electronic Structure Methos, Second Edition,作者James B. Foresman, Eleen Frisch 出版社Gaussian, Inc, USA, 1996 前言 Gaussian可以做很多事情,具体包括 分子能量和结构研究 过渡态的能量和结构研究 化学键以及反应的能量 分子轨道 偶极矩和多极矩 原子电荷和电势 振动频率 红外和拉曼光谱 核磁 极化率和超极化率 热力学性质 反应途径 计算可以模拟在气相和溶液中的体系,模拟基态和激发态.Gaussian是研究诸如取代效应,反应机理,势能面和激发态能量的有力工具. 全书结构 序言 运行Gaussian 第一部分基本概念和技术 第一章计算模型 第二章单点能计算 第三章几何优化 第四章频率分析 第二部分计算化学方法 第五章基族的影响 第六章理论方法的选择 第七章高精度计算 第三部分应用 第八章研究反应和反应性 第九章激发态 第十章溶液中的反应 附录A 理论背景 附录B Gaussian输入方法简介 运行Gaussian Unix/Linux平台:
运行gaussian前要设置好运行参数,比如在C Shell中,需要加这两句 setenv g94root directory / directory指程序的上级目录名 source $g94root/g94/bsd/g94.login 然后运行就可以了.比如有输入文件https://www.360docs.net/doc/5919300271.html,,采用C Shell时的运行格式是 g94 h2o.log Windows平台: 图形界面就不用多说了 输入输出文件介绍 在Unix系统中,输入文件是.com为扩展名的,输出文件为.log; 在Windows系统中,输入文件是.gjf为扩展名,输出文件为.out. 下面是一个输入文件 #T RHF/6-31G(d) Test My first Gaussian job: water single point energy 0 1 O -0.464 0.177 0.0 H -0.464 1.137 0.0 H 0.441 -0.143 0.0 第一行以#开头,是运行的说明行,#T表示指打印重要的输出部分, #P表示打印更多的信息. 后面的RHF表示限制性Hartree-Fock方法,这里要输入计算所选用的理论方法 6-31G(d)是计算所采用的基组,就是用什么样的函数组合来描述轨道 Test是指不记入Gaussian工作档案,对于单机版没有用处. 第三行是对于这个工作的描述,写什么都行,自己看懂就是了. 第二行是空行,这个空行以及第四行的空行都是必须的. 第五行的两个数字,分别是分子电荷和自旋多重度. 第六行以后是对于分子几何构性的描述.这个例子采用的是迪卡尔坐标. 分子结构输入完成后要有一个空行. 对于Windows版本,程序的图形界面把这几部分分得很清楚.输入的时候就不要再添空行了. 输出文件 输出文件一般很长,对于上面的输入文件,其输出文件中, 首先是版权说明,然后是作者,Pople的名字在最后一个. 然后是Gaussian读入输入文件的说明,再将输入的分子坐标转换为标准内坐标, 这些东西都不用去管.当然,验证自己的分子构性对不对就要看这个地方. 关键的是有SCF Done的一行,后面的能量可是重要的,单位是原子单位,Hartree, 1 Hartree= 4.3597482E-18 Joules或=2625.500 kJ/mol=27.2116 eV 再后面是布居分析,有分子轨道情况,各个轨道的本征值(能量),各个原子的电荷, 偶极距. 然后是整个计算结果的一个总结,各小节之间用\分开,所要的东西基本在里面了. 然后是一句格言,随机有Gaussian程序从它的格言库里选出的(在l9999.exe中,想 看的可以用文本格式打开这个文件,自己去找,学英语的好机会). 然后是CPU时间,注意这不是真正的运行时间,是CPU运行的时间,真正的时间要长一些.如果几个工作一起做的话(Window下好像不可能,Unix/Linix下可以同时做 多个工作),实际计算时间就长很多了.