空间飞行器轨道估计与误差分析：伴随同化方法应用

本论文主要探讨了空间飞行器轨道估计及其误差分析，特别是在使用伴随同化方法的应用。论文首先阐述了空间飞行器轨道参数的估计对于飞行器分类和意图识别的重要性，这依赖于对观测卫星数据的有效处理和解析。 在问题一中，作者通过基于卫星简化运动方程的轨道估计技术，利用观测卫星的初始位置和速度作为输入，通过数值求解得到卫星的运动轨迹，进而计算其运行周期。这个过程通过与中低轨近圆轨道卫星的运行轨迹和周期对比，验证了估算方法的精度。 问题二则聚焦于处理实际观测中的挑战，如06号和09号观测卫星对0号空间飞行器数据的时间不一致和随机误差（白噪声）。为解决这个问题，作者采用了低通滤波器对数据进行预处理，确保时间一致性，然后通过插值技术统一时间序列，将观测坐标系的数据转换到基础坐标系。接着，作者应用了伴随同化方法和数据拟合方法来估计飞行器的位置和速度，结果显示伴随同化方法的误差显著小于数据拟合方法，提高了精度。 进一步的研究还考虑了系统误差对观测数据的影响。通过逐点交汇定位的思路，论文推导了观测数据与系统误差的关系，并利用最小二乘原理估计了系统误差的具体参数（如αd、βd和θd）。修正后的观测数据被用于空间飞行器的位置和速度估算，同时计算出位置估计残差，显示了伴随同化方法在考虑系统误差后的优势。 整个论文围绕空间飞行器的轨道估计展开，强调了伴随同化方法在实际应用中的有效性，特别是在处理复杂观测环境和误差校正方面，这在现代空间信息对抗中具有重要意义，是战略防御体系中的关键环节。此外，论文通过具体的实例和计算验证了理论方法的实用性，对提高空间飞行器跟踪和控制的精确度提供了有价值的技术支持。