基于我国VLBI网航天器定位归算仿真分析

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1、第32卷第11期Vo1．32No．112011年11月November2011基于我国VLBI网航天器定位归算仿真分析李金岭，乔书波，刘鹂，郭丽，钱志瀚(中国科学院上海天文台，上海200030)摘要：结合我国VLBI观测网现状，通过仿真计算分析了观测时延噪声与系统差、预报轨道偏差和测距误差等对航天器定位归算的影响。结果表明，仅利用VLBI跟踪时附加飞行器地心距约束有利于压制定位点的弥散。3站VLBI跟踪的定位解是有偏估计，4站跟踪时要求所加约束的误差应与预报轨道偏差相当，若过大将起不到压制定位点弥散的良好效果，若过小则会在定位结果中引入系统偏差。时延与测距的观测噪声主要引起定位点序列宇的

2、弥散。若观测量存在系统差则将引起定位结果的系统性偏差，而且定位点序列会发生渐近线性趋势跳变。同a时，这也可以作为观测量是否存在系统差的判据。另外，若某时刻前后VLBI跟踪站存在3、4站变更，定位点序列航有时发生趋势变化。分析结论对于我国后续探月和萤火计划等工程实践具有借鉴意义。关键词：深空探测；深空跟踪；定位归算；VLBI；仿真分析学中图分类号：V557．5文献标识码：A文章编号：1000—1328(2011)11—2333—06报DOI：10．3873／j．issn．1000—1328．2011．11．005SimulationAnalysisofPositioningReductio

3、nofSpacecraftaspertheChineseVLBINetworkLIJinling，QIAOShu—bo，LIULi，GUOLi，QIANZhi—han(ShanghaiAstronomical0bseⅣat0ry，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200030，China)Abstract：AccordingtothecurrentstatusoftheChineseVLBInetworkandthroughdatasimulation，theeffectoftheorbitpredictionerror，thewhitenoiseands

4、ystematicerrorsinVLBIdelaysandrangingerrorsonthepositioningreductionofspacecraftisanalyzed．ResultsshowthatitispreferabletosuppressthedispersionofpositioningdatapointsbyapplyingconstraintofgeocentricdistanceofspacecraftwhenthereisonlyVLBItrackingdata．ThepositioningsolutionwithobservationsofthreeVL

5、BIstationsisabiasedestimate．Forthecaseoffourtrackingstationstheuncertaintyoftheconstraintshouldbeinaccordancewiththeorbitpredictionerror．Iftheuncertaintyistoolargethentheeffectofsuppressiononthedispersionofpositioningpointswouldbelimited．Ifitistoosmallthensomesystematicoffsetwouldbeledintotheposi

6、tioningresults．Whitenoisesindelayandrangingmainlyresultindispersionofpositioningdatapoints．Whilesystematicerrorsinobservationsresultinsystematicoffsetsinthepositioningresults，andtherearetrendasymptoticlinejumpsinthesequenceofpositioningpoints，whichcouldalsobetakenasacriterionfortheexistenceofsyst

7、ematicerrorsinobservations．Inaddition，atthemomentwhenVLBIstationschangefromthreetOfourorviceversa，theremayexistthetrendjumpinthesequenceofpositioningpoints．Theanalysisinthispapercouldprovideareferenceforthepositioningr