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1、第29卷第1期2010年2月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01.29No.1Feb.2010导航卫星的短弧运动学定轨郭睿1’2”,胡小工1,黄勇1,刘利3,谭红力3,吴晓莉1’2’3(1.中科院上海天文台·上海·200030;2.中国科学院研究生院·北京·10003913.61081部队·北京·100094)摘要:导航卫星在姿轨控和轨道恢复期间,由于观测数据有限,传统的统计定轨理论难以实现导航卫星精密定轨。本文尝试采用一种不依赖轨道动力学的、新的运动学定轨方法来处理短弧和复杂动力学过程中的定轨,提出了基于多项式拟合的短弧运动学定轨算法,并提出
2、2种不同的实现方案。该算法充分利用了高采样率的测轨数据,减少了结果的噪声,其优点在于不需要长时闯累积测轨数据,可以实现近实时快速计算,克服了动力学法定轨发散和单点定位无法获得卫星速度信息等不足。对COMPASSM一01导航卫星实测数据的处理表明,10rain左右短弧运动学定轨的位置精度可以优于10m,速度精度优于4em/s,满足了短弧跟踪条件下RDSS对卫星轨道精度的要求,实现了短弧跟踪条件下卫星精密定轨,但从轨道预报精度来看,该方法仅仅适用于短期预报。关键词:精密定轨;轨道机动;钟差;多项式;动力学法定轨;运动学法定轨中图分类号:P173.1文献标识码:A文章编号:1674—5620(201
3、0)01—0060—08NavigationSatelliteShort·ArcKinematicOrbitDeterminationGUORuilt2”,HUXiao—gon91,HUANGYon91,LIULi3,TANHong—li3,WUXiao-lil·2·3(1.ShanghaiAstronomicalObservatory,theChineseAcademyofSciences。Shanghai200030I2.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences。Beijing100039;3.PLAUnit61081,Beijing10009
4、4)Abstract:ConventionalstatistictheoriesforaccurateorbitdeterminationarehardlyapplicabletOnavigationsatellitesduringperiodsofsatelliteorbitmaneuveringandorbitrecoverybecauseoflimitedobservationdataavailable.Thispaperusesanewkinematicorbitdeterminationmethodindependentoforbitdynamicsinorbitdeterminat
5、ionundertheconditionofshort—arctrackingandcomplexdynamicprocess.Short—arckinematicorbitdeterminationalgorithmbasedonpolynomialfittingaswellastwodifferentapproachesofimplementationareproposed.Thealgorithmmakesfulluseofhigh—frequencyobservationdataanddecreasesobservationnoise,makingpossiblenearreal—ti
6、mefastcomputationwithouttheneedofadequateaccumulationofobservationdata.Thealgorithmovercomesdiver—genceindynamicorbitdeterminationwhileattainingsatellitevelocityinformation,whichisimpossibleforsinglepointpositiondetermination.AtestisperformedwithobservationdatafromCOMPASSM一01satelliteusingthistypeof
7、short-arckinematicorbitdetermination.Theresultsshowthatthepositionaccuracyisbetterthan10metersandthevelocityaccuracyisbetterthan4centimeterspersecond,wellmeetingrequirementsoforbitdeterminationofRDSS.
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