基于北斗的航天器測姿測速技術(shù)研究的開題報(bào)告

基于北斗的航天器測姿測速技術(shù)研究的開題報(bào)告一、選題背景及意義北斗是我國自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其具有全天候、全時(shí)段、全地域的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)能力。近年來，北斗系統(tǒng)已經(jīng)在交通、物流、農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。對于航天器而言，姿態(tài)和速度是其重要的運(yùn)動狀態(tài)參數(shù)，是進(jìn)行定位、導(dǎo)航和控制的基礎(chǔ)。因此，如何準(zhǔn)確、快速地測量航天器的姿態(tài)和速度，是航天器設(shè)計(jì)、控制和任務(wù)執(zhí)行過程中一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問題?；诒倍返暮教炱鳒y姿測速技術(shù)，可以利用北斗系統(tǒng)的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)能力，對航天器的姿態(tài)和速度進(jìn)行精確的測量。這對于提高航天器的定位、導(dǎo)航和控制精度，加強(qiáng)對航天器運(yùn)動狀態(tài)的感知和掌控，具有重要的意義。二、研究內(nèi)容和方法本課題將主要研究基于北斗的航天器測姿測速技術(shù)。具體研究內(nèi)容包括：1.分析航天器運(yùn)動狀態(tài)參數(shù)（包括姿態(tài)和速度）的測量需求和要求，確定測量指標(biāo)和技術(shù)路線。2.探究北斗系統(tǒng)的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)原理和技術(shù)特點(diǎn)，分析其在航天器測姿測速方面的應(yīng)用潛力和限制因素。3.設(shè)計(jì)航天器姿態(tài)和速度的測量方案，包括硬件設(shè)備和軟件算法。4.根據(jù)方案設(shè)計(jì)和開發(fā)相應(yīng)的測量設(shè)備和軟件系統(tǒng)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、處理和分析。5.對測量結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化和校驗(yàn)，總結(jié)分析技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用效果。本研究的方法主要包括文獻(xiàn)資料調(diào)研、定性和定量分析、方案設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等。三、研究意義和創(chuàng)新點(diǎn)本課題的研究意義主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.對于航天器的定位、導(dǎo)航和控制方面，提高了操作人員對運(yùn)動狀態(tài)參數(shù)的掌握程度和精度，對提升航天器的定位、導(dǎo)航和控制精度具有重要的意義。2.基于北斗的航天器測姿測速技術(shù)，能夠充分利用北斗系統(tǒng)的導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)能力，為航天器的測量提供了一種新的思路和方法，具有較高的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。3.本研究將對北斗系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生一定的推動作用，為北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供科技支撐和智力輸出。本課題的創(chuàng)新點(diǎn)主要在于：1.對于北斗系統(tǒng)的導(dǎo)航服務(wù)原理和技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)性的分析，探究了其在航天器測姿測速方面的應(yīng)用潛力和限制因素。2.設(shè)計(jì)了基于北斗的航天器測姿測速方案，采用了新型的硬件設(shè)備和軟件算法。3.通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，全面檢驗(yàn)了該技術(shù)方案的實(shí)用性和效果，并分析了技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍，對相關(guān)領(lǐng)域的研究和開發(fā)工作具有重要的借鑒意義。四、預(yù)期成果1.一篇相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)具有較高質(zhì)量的學(xué)術(shù)論文，可作為學(xué)位論文或博士后研究成果。2.一套基于北斗的航天器測姿測速方案，包括硬件和軟件兩部分。3.一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、流程、數(shù)據(jù)處理過程和分析結(jié)果。4.相關(guān)技術(shù)的優(yōu)化和改進(jìn)建議，為相關(guān)領(lǐng)域的研究和開發(fā)工作提供參考和借鑒。五、預(yù)期實(shí)施計(jì)劃1.畢業(yè)時(shí)間：2023年6月2.課題地點(diǎn)：中國科學(xué)院航天技術(shù)研究院3.配置經(jīng)費(fèi)：50萬元4.預(yù)期實(shí)施時(shí)間和計(jì)劃（1）2021年9月~2022年3月：文獻(xiàn)綜述和技術(shù)方案設(shè)計(jì)（2）2022年3月~2022年9月：硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)開發(fā)和調(diào)試（3）2