航天測量數據處理系統

航天測量數據處理系統

航天測量數據處理系統是對太空飛行器運載火箭飛彈的測量數據進行預處理、計算、分析、顯示和記錄的系統。它由電子計算機、記錄重放設備、顯示設備、輸入輸出設備和系統軟體、套用軟體等部分組成。

基本介紹

  • 中文名:航天測量數據處理系統
  • 外文名:Aerospace measurement data processing system
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基本功能

能對太空飛行器及運載火箭的測量數據進行加工、計算、分析、顯示、記錄和存儲的系統。其基本功能是對航天測控系統獲取的大量測量數據進行計算和變換,減小或消除其誤差,使其成為滿足不同用戶要求的各種信息。

組成

它由數據處理設備和數據處理軟體組成。
數據處理設備以計算機為主體,此外還有洗印判讀設備、磁記錄重放設備、頻譜分析儀、顯示設備及存儲設備等。數據處理軟體包括系統軟體和套用軟體。

分類

航天測量數據處理分為實時處理和事後處理。
實時處理指在數據採集的同時對數據進行加工、計算並輸出。它有嚴格的時間限制,為保證數據處理的快速性,通常採用大型計算機或多台計算機進行計算。實時處理結果通常予以實時顯示並實時傳送至用戶。
事後處理指在數據採集結束之後對數據進行加工、計算。與實時處理相比,事後處理不受計算時間的嚴格限制,但要求達到較高的精度。跟蹤測量數據事後處理的一般步驟是:
1、將經過傳輸而記錄下來的測量數據轉換為測量設備測得的原始物理量;
2、將不合理的數據(如野值)予以剔除,保持數據序列的合理性和連續性;
3、修正測量中的系統誤差;
4、用統計方法對數據進行平滑或濾波;
5、用統計方法由測量數據計算出目標的位置、速度等參數及其精度。測數據事後處理的一般步驟是:
6、數據復原;
7、利用計算機進行數值計算或利用頻譜分析儀進行分析處理;結果檢查與輸出。
事後處理結果除以報告的形式向用戶提供外,需作為資料存儲。

處理方法

(1)合理性檢驗。數據的合理性,首先應該從數據對應的時刻加以判別。需要進行跨天、過北處理。通過常識性的判別,就可以剔除那些違背常規的不合理數據。此外,還可以利用線性擬合外推的方法進行數據合理性檢驗。
(2)數據時標修正。由於無線電波傳播速度有限,測量數據時標對應的測量量與當時太空飛行器的狀態並不一致,因此需要進行時標修正。不同基帶設備所打時標不同,在載人航天工程中,USB測控系統的時標一般為信號接收時刻。因此,在數據處理過程中,需要將時標加上信號傳播時延,即可獲取對應太空飛行器狀態的時刻。
(3)大氣折射修正。大氣是不均勻的介質,當電波在大氣中傳播時,大氣介質會使電波產生折射效應,使得傳播速度改變和傳播路徑彎曲,最終導致雷達測量系統的折射誤差。大氣折射誤差的修正包括對流層修正和電離層修正。對於s波段測量系統及其對應的測量精度而言,對流層折射延遲的影響遠大於電離層折射,因此主要介紹工程中採用的簡化模式。
(4)數據編輯與整理。主要完成對數據的重複性檢驗、排序處理,並生成符合接口要求的數據檔案,供軌道確定使用。

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