20、卫星定位、电池热管理与圆柱热传递研究

卫星定位、电池热管理与圆柱热传递研究

1. 低轨卫星定位的卡尔曼滤波方法

在低轨卫星定位领域，采用了三种不同的卡尔曼滤波方法，分别是传统扩展卡尔曼滤波器（EKF）、基于线性测量的扩展卡尔曼滤波器以及NRM辅助的扩展卡尔曼滤波器。通过这些滤波器对用户的轨道参数进行估计和比较。

为了比较不同方法的估计结果，计算了均方根误差（RMSE），并通过三次模拟运行取平均值。模拟结果表明，在长期分析中，传统EKF取得了最佳结果，NRM辅助的EKF次之，而基于线性测量的EKF结果噪声最大。以下是500秒模拟的均方根误差表格：
| 方法 | X (m) | Vx (m/s) | 时钟偏差 (m) |
| — | — | — | — |
| 传统EKF | 2.1333 | 0.6846 | 0.6406 |
| 基于线性测量的EKF | 2.2709 | 1.6770 | 2.2490 |
| NRM辅助的EKF | 2.2223 | 0.7588 | 0.6495 |

从结果可以看出，无论是短期还是长期估计，传统EKF都是最佳的估计方法。通过这项研究，可以针对具体问题获取低轨卫星的轨道状态。

2. 不同放电速率下圆柱形锂离子电池的热研究

锂离子电池作为一种极具潜力的储能材料，因其高能量密度和高功率密度，在各种能源相关应用中得到了广泛使用。然而，其热敏感性和放电过程中的温度升高限制了其应用。因此，在施加放电条件时进行电池热分析是非常必要的，以实现热耐久性锂离子电池。

在这项研究中，采用了Newman、Tiedemann、Gu和Kim（NTGK）模型，因为它计算简单且易于参数化。使用市售的