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《geo导航星广播星历拟合改进算法设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、国防科技大学学报第29卷第5期JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYVol.29No.52007文章编号:1001-2486(2007)05-0018-05GEO导航星广播星历拟合改进算法设计高玉东,郗晓宁,王威(国防科技大学航天与材料工程学院,湖南长沙410073)摘要:设计了倾角较小的GEO导航星的广播星历拟合算法。该方法的核心思想是在常规拟合算法的基础上对位置观测量进行合理的坐标系参考平面旋转,特别是提出针对拟
2、合迭代初值进行相应的坐标变换,从而既可以解决轨道参数拟合的相关性问题,使轨道参数拟合快速收敛,同时又兼顾了用户接收机的计算简便化。通过仿真验证,该方法简洁有效,拟合中误差RMS在厘米量级,能够保证拟合精度。关键词:GEO;广播星历参数拟合;小倾角;坐标变换;快速收敛中图分类号:V412文献标识码:AAnImprovedFittingAlgorithmDesignofBroadcastEphemerisforGEOSatelliteGAOYu-dong,XIXiao-ning,WANGWei(CollegeofA
3、erospaceandMaterialEngineering,NationalUniv.ofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:AnimprovedfittingalgorithmofBroadcastEphemerisforGEOsatellitewithnear-zero-inclinationisintroducedinthepaper.Themainideaofthealgorithmrequirestheappropriaterotationof
4、thecoordinatereferenceplanetothepositionobservationsbasedonthegeneralalgorithm.Withinthealgorithm,inparticularly,thecorrespondingcoordinatetransformationtothefittinginitialvalueisproposed.Accordingtothemethod,fittingprobleminthecorrelationoforbitalparametersca
5、nberesolved,andtheconvergenceofiterationsisquicklyachieved.Meanwhile,thecomputationfortheuserreceiverissimplified.ThesimulationresultsshowthattheRoo-tMean-Squareerrorreachescentimeterlevelandthefittingaccuracycanbeguaranteed,indicatingtheeffectivenessofthemeth
6、od.Keywords:GEO(GeostationaryEarthOrbit);fittingofbroadcastephemerisparameters;near-zero-inclination;coordinatetransformation;quickconvergenceGPS(GlobalPositioningSystem)的广播星历拟合算法在MEO(MediumEarthOrbit)卫星中很容易成功应[1-2]用,主要是因为二者具有比较相似的轨道特征。但对于导航系统中出现的GEO(Geostatio
7、naryEarthOrbit)卫星,由于其轨道倾角接近于0,此时近地点幅角和升交点赤经就具有奇异性,参数之间的相关性显著增强,如果直接利用常规方法进行参数拟合,拟合精度比较差,或者拟合失败。为了保持广播星历参数的一致性,需要采用简单的方法消除奇异,文献[2-3]对此问题给出了一种坐标转换的解决方法,本文基于常规GPS广播星历拟合算法,提出针对GEO卫星拟合的改进算法,重点从两个方面改进:(1)提出对拟合初值进行坐标变换。笔者研究发现拟合算法对拟合初值比较敏感,需对拟合初值进行相应的坐标变换,同时对变换过程进行
8、了很大简化,仿真结果表明对拟合初值的处理步骤非常关键并且切实有效,避免了拟合发散的情况,且可以使轨道参数拟合快速收敛,提高了整个算法的效率;(2)选择更加合理的坐标系进行坐标变换后再在地固坐标系中拟合。提出在与参考时刻toe对应的地固坐标系重合的惯性系进行坐标变换,然后再用一系列的地固坐标进行拟合。整个坐标变换过程物理意义十分明确,不但使接收机用户算法比常规
