基于自适应滤波的编队卫星实时相对定轨

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1、2014年9月第40卷第9期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsSeptember2014V01．40No．9基于自适应滤波的编队卫星实时相对定轨秦显平(西安测绘研究所地理信息工程国家重点实验室，西安710054)任夏(中国人民解放军信息工程大学导航与空天目标工程学院，郑州450052)杨元喜(西安测绘研究所地理信息工程国家重点实验室，西安710054)摘要：提出基于自适应滤波的编队卫星实时相对定轨算法，利用2005—12加9—10两颗GRACE(G

2、ravityRecoveryandClimateExperiment)卫星的GPS(GlobalPositioningSystem)实测数据进行实时相对定轨试验计算，采用JPL(JetPropulsionLaboratory)轨道对试验结果外部检核，结果表明：①自适应滤波相对定轨通过自适应因子，可以较好地平衡编队卫星的观测信息和相对动力学信息，其相对定轨结果精度优于Kalman滤波相对定轨结果；②自适应滤波相对定轨结果随着星间基线缩短而精度提高；③两颗GRACE卫星采用单频伪距和广播星历进行自适应滤波相对定轨，可以得到精度优于6em的星间基

3、线．关键词：编队卫星；自适应滤波；实时相对定轨；伪距；广播星历中图分类号：V557．1文献标识码：A文章编号：1001-5965(2014)09．1195-05Real．timerelativeorbitdeterminationforformationflyingsatellitesusingadaptivefilteringQinXianping(NationalKeyLaboratoryofGeo-informationEngineering，Xi’anInstituteofSurveyingandMapping，Xi’an71005

4、4，China)RenXia(InstituteofNavigation＆AerospaceTargetsEngineering，PLAInformationEngineeringUniversity，Zhengzhou450052，China)YangYuanxi(NationalKeyLaboratoryofGeo·informationEngineering，Xi’anInstituteofSurveyingandMapping，Xi’an710054，China)Abstract：Amethodofreal—timerelative

5、orbitdeterminationforformationflyingsatellitesusingadaptivefiheringwasproposed．Real-timerelativeorbitoftwogravityrecoveryandclimateexperiment(GRACE)sat-elliteswascomputedbyusingtheglobalpositioningsystem(GPS)dataobservedfromDecember9to10，2005．Theresultsofthereal—timerelati

6、veorbitdeterminationwereindependentlyvalidatedwiththeorbitsofjetpropulsionlaboratory(JPL)whichcomputedseparately．Theresultsofcomputationshowthattheinforma—tionofrelativedynamicsandobservationbetweenformationflyingsatellitescanbebalancedfinelybyadaptivefilteringthroughadapt

7、ivefactor，andtherelativeorbitofformationflyingsatellitescomputedbyadaptivefihe-ringisbetterthanthatofKalmanfiltering．Theresultsofcomputationalsoshowthattheaccuracyofrelativeorbitisimprovedfortheshorterbaselineofsatellitesbasedontheadaptiverelativeorbitdetermination．The收稿日期

8、：2013—10-15；网络出版时间：2014-04-0116：54；DOI：10．13700／j．bh．1001-5965．2013．0589网络出版地址：WWW．cnki．n