Approximate analysis for relative motion of satellite formation flying in elliptical orbits     

Fanghua Jiang  Junfeng Li  Hexi Baoyin 《Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy》2007,98(1):31-66

This paper studies the relative motion of satellite formation flying in arbitrary elliptical orbits with no perturbation. The trajectories of the leader and follower satellites are projected onto the celestial sphere. These two projections and celestial equator intersect each other to form a spherical triangle, in which the vertex angles and arc-distances are used to describe the relative motion equations. This method is entitled the reference orbital element approach. Here the dimensionless distance is defined as the ratio of the maximal distance between the leader and follower satellites to the semi-major axis of the leader satellite. In close formations, this dimensionless distance, as well as some vertex angles and arc-distances of this spherical triangle, and the orbital element differences are small quantities. A series of order-of-magnitude analyses about these quantities are conducted. Consequently, the relative motion equations are approximated by expansions truncated to the second order, i.e. square of the dimensionless distance. In order to study the problem of periodicity of relative motion, the semi-major axis of the follower is expanded as Taylor series around that of the leader, by regarding relative position and velocity as small quantities. Using this expansion, it is proved that the periodicity condition derived from Lawden’s equations is equivalent to the condition that the Taylor series of order one is zero. The first-order relative motion equations, simplified from the second-order ones, possess the same forms as the periodic solutions of Lawden’s equations. It is presented that the latter are further first-order approximations to the former; and moreover, compared with the latter more suitable to research spacecraft rendezvous and docking, the former are more suitable to research relative orbit configurations. The first-order relative motion equations are expanded as trigonometric series with eccentric anomaly as the angle variable. Except the terms of order one, the trigonometric series’ amplitudes are geometric series, and corresponding phases are constant both in the radial and in-track directions. When the trajectory of the in-plane relative motion is similar to an ellipse, a method to seek this ellipse is presented. The advantage of this method is shown by an example.  相似文献   

Urban three-dimensional expansion and its driving forces —A case study of Shanghai, China   总被引：4，自引：1，他引：3  

Longyu Shi  Guofan Shao  Shenghui Cui  Xuanqi Li  Tao Lin  Kai Yin  Jingzhu Zhao 《中国地理科学(英文版)》2009,19(4):291-298

Urban expansion is a phenomenon of urban space increase, and an important measuring index of the process of urbanization. Taking Shanghai as an example, the changes of urban average height and built-up area were studied to represent city’s vertical and horizontal increases respectively, and statistical methods were used to analyze the driving forces of urban expansion. The research drew following conclusions: 1) The urban expansion process of Shanghai from 1985 to 2006 had a clear periodic feature, and could be divided into three stages: vertical expansion in dominance, coordinated vertical and horizontal expansion, and horizontal expansion in dominance. 2) The average height and quantity of buildings in core city were significantly bigger than those in suburbs, but the changing speed of the latter was faster. And 3) urbanization process was the major driving force for the city’s horizontal expansion, while industrial structure improvement was the key driving factor for the vertical expansion. Those two driving forces were simultaneously affected by city’s political factors.  相似文献   

1932年以来北京主城区土地利用空间扩张特征与机制分析   总被引：5，自引：0，他引：5  

匡文慧  邵全琴  刘纪远  孙朝阳 《地球信息科学学报》2009,11(4):428-435

基于历史地图、地形图和遥感影像提取1932年以来,北京主城区城市空间扩张,以及建筑密度空间信息。从城市土地利用扩张特征、建筑密度变化特征以及驱动机制三个方面分析北京城市土地利用扩张过程。研究表明:1984年前,北京城市呈现缓慢增长趋势。1984-1992年在市场经济驱动下,北京进入了第一次大规模快速的扩张阶段。1992-2000年间,由于我国出台了最为严格的耕地保护政策,这一时段城市空间扩张有所放缓。2000-2007年受北京城市建设规划、2008年奥运会场馆建设的影响,北京城市进入了有史以来,最快的扩张阶段。北京城市呈现单中心低密度蔓延,1982年前,城市扩张形态以相对较高的建筑密度紧凑扩张模式为主,1982年以来,呈现严重的低密度蔓延态势,特别是2000-2007年城市在5-6环之间"摊大饼"式与"遍地开花"式低密度蔓延问题更为突出。北京城市空间扩张是重大事件与人口、社会经济等因素共同驱动的结果。而且重大事件驱动对于长时间序列城市空间扩张作用更为突出。  相似文献   

基于珞珈一号与DMSP/OLS数据的辽宁省城市空间扩张分析     

孟静  魏悦  褚光辉 《测绘与空间地理信息》2021,44(4):151-154

基于珞珈一号和DMSP/OLS夜间灯光数据,提取辽宁省城市空间用地信息并监测分析了2003—2018年城市空间扩张特征。结果表明:1)利用辽宁省DMSP/OLS长时间序列夜间灯光数据提出了一种适合校正长时间序列DMSP/OLS数据的校正方法,提高了数据的连续性和可对比性;2)弥补了统计数据在空间属性的不足,消除了过去单纯依靠统计数据分析城市空间扩张的弊端,为其他省市分析城市扩张提供新的遥感监测分析方法;3)在2003—2018年间,辽宁省城市空间扩张存在城市空间扩张与南方省份相比发展比较缓慢及协调性欠佳等问题。  相似文献   

地质钻探中的井漏及堵漏材料研究     

毛洪江 《西北地质》2010,43(3):141-146

通过对钻探过程中井漏的复杂地质因素分析,提出了水化膨胀复合材料体系,并对该体系进行了膨胀性、封堵性及复合桥接堵漏模拟实验。实验结果表明,堵漏材料PAR具有很强的吸水膨胀性能,可膨胀至原体积的几十倍,且时间快有利于形成快速的封堵。材料PAR与稻谷和锯末形成的复合堵漏材料具有很强的堵塞率,可达70%以上。承压堵漏测量装置中测试表明:复合堵漏体系不仅能形成封堵,而且能够承受一定的压差。在云南临仓市勐简乡铅锌矿钻探过程中,运用复合堵漏体系满足了该地区复杂地矿钻探需要。  相似文献   

基于改进Markov-CA模型的黄土高原土地利用多情景模拟   总被引：2，自引：0，他引：2  

孙定钊  梁友嘉 《地球信息科学学报》2021,23(5):825-836

土地利用/覆被的时空变化研究能为区域生态环境恢复和生态系统集成管理提供科学支持。集成Logistic回归模型、改进的Markov与FLUS模型模拟黄土高原2020—2050年3种典型情景土地利用变化。发现各情景土地利用面积变化及空间置换转移主要集中在农用地、草地和城镇用地;历史趋势延续情景下农用地减少15 205 km²,草地、城镇用地分别增加2742 km²和16 007 km²;生态保育管护情景中草地增加7076 km²,林草用地增长存在权衡关系（r_{主要林地-草地}=-0.66）,在典型区域的生态恢复管理中应加以重视;城镇发展建设情景中农用地减少20 256 km²,城镇用地增加22 032 km²,变化均达到极值,其中,南部城镇扩张与农用地减少存在强权衡关系（r_{农用地-城镇用地}=-1）。改进的Markov-FLUS模型适用于黄土高原地区的土地利用模拟,情景分析可有效揭示区域生态保护与城镇扩张的阈值变化,为区域土地利用政策权衡管理和水土保育提供科学依据。  相似文献   

城市元胞自动机扩展邻域效应的测量与校准研究   总被引：3，自引：1，他引：2  

廖江福  唐立娜  王翠平  许通 《地理科学进展》2014,33(12):1624-1633

城市元胞模型由于在定量分析与预测城市动态的潜力而受到众多研究者的持续关注.邻域规则是主导城市元胞模型模拟过程的关键组件.研究表明,不同土地利用组合间存在显著的邻域效应,且邻域效应具有惯性、排斥和吸引等影响.然而,传统城市元胞模型主要考虑的是特定分辨率下较小窗口的邻域范围.本文尝试刻画更大窗口的邻域效应及其对元胞模型的影响.基于测量的扩展邻域因子,应用粒子群优化算法校准大窗口邻域规则,并创建了考虑扩展邻域效应的城市元胞模型.为验证模型有效性,将其应用于模拟厦门市1995-2010年期间的城市扩张动态.与3×3摩尔邻域的逻辑回归模型相比较,1995-2010年期间的建设用地模拟精度从80.7％提高到83.9％,总体精度从87.8％提高到89.6％,Kappa系数从70.0％提高到74.5％,表明考虑扩展邻域效应的城市模型取得了更好的模拟效果.  相似文献   

导管架式海上风力发电支撑结构振型扩阶方法     

李炜  王卫英  刘福顺  陈文文  彭春涪  卢洪超 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2014,44(3)

提出1种适用于海上风力发电支撑结构的模态振型扩阶方法。该方法无需借助转换矩阵实现振型扩阶,而是依靠实测模态并通过修正有限元模型对应振型在未测试自由度的振型值而获得空间完备的模态振型,并且所发展的方法在一定程度上可以忽略有限元模型存在的建模误差,是1种直接的估算方法,计算效率相对较高。文中采用三桩导管架式海上风力发电支撑结构验证提出方法的正确性以及在低阶模态振型扩阶上的优越性。数值结果表明,该方法对传感器位置、数量依赖程度低,尤其对于海上风电结构,仅在结构的水深较浅部位布置少数传感器即可比较精确的实现低阶模态振型扩阶,具有良好的工程应用前景。  相似文献   

重力负载对库车褶皱冲断带盐构造的影响     

程海艳  李江海 《地质通报》2014,33(10):1502-1506

库车褶皱冲断带新生代沉积了库姆格列木群和吉迪克组2套盐岩,发育复杂的盐构造,重力负载对其形成和发育具有重要影响。利用水压头分析方法,分析了重力对库车褶皱冲断带盐构造的影响。重力负载对盐岩流动的影响包括重力扩张和沉积负载2种,重力扩张作用由盐岩受自身重力控制,而沉积负载作用由上覆沉积物重力作用控制。水压头分析表明在盐岩高程大的地方,其沉积负载往往更小。在重力扩张和沉积负载共同作用下,库车褶皱冲断带不会发生由盐岩自身重力而形成的重力扩张,重力负载对库车褶皱冲断带盐岩的影响仅表现为沉积差异负载作用。  相似文献   

基于膨胀管技术的小井眼水平井钻井技术应用          下载免费PDF全文

张晓明  胥豪  崔海林  仇恒彬  王涛 《探矿工程》2014,41(3):6-10

塔河油田地质情况复杂,岩性差异大,地层压力变化大,局部区域有高压盐水层和膏盐层,开孔尺寸受限,给钻井工程带来诸多技术难题。针对这些难题,提出了坐封斜向器开窗侧钻、定向随钻扩眼、膨胀管和小井眼水平井钻井技术。 TK7-640CH井的钻井实践表明,以上技术在塔河油田奥陶系饱177.8 mm套管开窗侧钻水平井的应用具有可行性,能够封隔复杂地层和异常压力系统。就侧钻井技术难点和技术方案的可行性进行了探讨和分析,总结该井实钻所取得的成功经验,为塔河油田老井的恢复及再生提供了技术支撑。  相似文献