航天测量船校飞残差数据的分析与处理

论文摘要

“远望”号航天测量船是我国航天飞行器测控系统的一个重要组成部分,它是为了适应导弹、航天器试验的发展而在海上设置的测控站。新研制或经改造的测试设备装船以后,要经过静态指标测试、坞内标校及标定,以及海上校飞试验来鉴定其动态跟踪性能。本文以“远望”号测量船为背景进行测量船校飞残差分析与处理研究工作,并探索校飞数据在实测过程中的应用。本文工作主要体现在以下三点:1、校飞残差数据分析。本文深入分析了测量船校飞的测量误差源,建立了主要误差源的分解模型;对校飞残差数据进行了特性分析和统计分析,得到了一些有意义的结论。2、基于校飞残差数据的测量误差模型辨识。通过对校飞残差的分析,建立了系统误差模型,通过辨识,确认主要误差源为动态滞后误差;文章提出了一个动态滞后误差修正新模型,通过模型检验,可以有效抑制残差中的趋势项,均方差降低一半以上。3、基于校飞残差数据的船摇误差模型辨识。本文通过分析船摇对外测的影响,利用非线性随机响应理论,建立了船摇误差的NARMAX模型;通过模型检验,可以有效分离残差中的隐周期项,剩余残差接近白噪声。本文探讨用校飞数据校准测量船外测系统,即找出鉴定过程中发现的误差原因并加以消除。通过对校飞残差数据的分析与处理,得到测量船外测系统的一些先验特征,如动态滞后误差模型、船摇误差模型等,在实测过程中可以改善数据修正效果,提高实测过程中目标定轨的精度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要研究工作
• 第二章 校飞残差数据及其统计分析
• 2.1 测量船校飞
• 2.1.1 校飞概述
• 2.1.2 校飞数据可用性
• 2.2 测量误差源分析
• 2.2.1 测量误差源
• 2.2.2 误差模型建立
• 2.3 校飞残差的统计分析
• 2.3.1 校飞残差
• 2.3.2 校飞残差的统计检验
• 2.4 小结
• 第三章 基于校飞残差数据的系统误差模型辨识
• 3.1 系统误差模型辨识
• 3.1.1 系统误差模型辨识
• 3.1.2 多元线性回归方法
• 3.1.3 误差模型辨识结果
• 3.2 动态滞后误差模型辨识
• 3.2.1 动态滞后误差及其测量
• 3.2.2 动态滞后误差对外测数据的影响
• 3.2.3 动态滞后误差修正新方法
• 3.3 动态滞后误差模型检验
• 3.3.1 模型拟合有效性检验
• 3.3.2 模型参数一致性检验
• 3.4 小结
• 第四章 基于校飞残差数据的船摇误差模型辨识
• 4.1 船摇对外测的影响
• 4.1.1 船摇的测量
• 4.1.2 船摇对外测的非线性随机影响
• 4.1.3 船摇数据与外测数据的相关性
• 4.2 船摇误差的NARMAX模型
• 4.2.1 NARMAX模型
• 4.2.2 过程模型的确定
• 4.2.3 噪声模型的确定
• 4.3 船摇误差模型辨识
• 4.3.1 船摇误差模型
• 4.3.2 误差模型检验
• 4.3.3 剩余残差统计检验
• 4.4 小结
• 第五章 结束语
• 5.1 主要工作及创新点
• 5.2 进一步的工作
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间的主要工作