北斗GEO卫星实时求速算法研究

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1、第34卷第1期2015年2月飞行器测控学报J伽malofSpacecraft7rr＆CTechnologyV01．34No．1Feb．2015引用格式：刘广军，郭晶，罗海英，等．北斗GE0卫星实时求速算法研究[J]．飞行器测控学报，2015，34(1)：57—63．LiuGuan卣un，GuoJing，LuoHaiying，eta1．Analgo“thmforrealtimecomputingofthevelocityofBDsGE0satellites[J]．Jour—nalofSpacecraftTT&CTechnology，2015，34(1

2、)：57—63．北斗GEO卫星实时求速算法研究刘广军1，郭晶2，罗海英1，刘旭东1(1．北京跟踪与通信技术研究所·北京·lo0094；2．北京航天飞行控制中心·北京·100094)摘要：以北斗系统空间信号接口控制文件中规定的卫星位置计算标准算法为基础，研究了采用北斗广播星历实时计算北斗GEo(GeostationaryEarth0rbit，地球静止轨道)卫星速度的算法。首先，通过将开普勒参数和摄动改正项对时间求导，给出了计算北斗GE0卫星瞬时速度的直接求速算法并进行了验证测试。接着，探讨了微分步长对北斗GE0卫星位置微分求速精度的影响。进一步，采集

3、真实北斗GE0卫星广播星历数据，选择代表卫星，采取不同微分步长，分别按照位置微分与直接求速计算卫星速度，并进行了比对测试。验证测试结果证明了北斗GEO卫星直接求速算法的理论正确性，该算法可作为计算GE0卫星瞬时速度的标准算法；比对测试结果则表明适用于北斗GE0卫星位置微分求速的合理微分步长应为1s。关键词：北斗系统(BDS)；地球静止轨道(GE0)；速度计算；位置微分算法；瞬时速度中图分类号：V474．25；P228文献标志码：A文章编号：1674—5620(2015)01一0057一07DOI：10．7642／j．issn．1674—5620．2

4、015一01一0057—07AnAlgorithmforRealtimeComputingoftheVelocityofBDSGEoSatellitesLIUGuan翊unl，GUoJin92，LUOHaiyin91，LIUXudon91(1．BeijingInstituteofTrackingandTelecommunicationsTechn0109y。Beijing100094；2．Be幻ingAerospaceControlCenter，Be巧ing100094)Abstract：Basedonthestandardalgo“thmforc

5、omputingasatellite’spositiondescribedintheBDS(BeiDouSystem)lCD(InterfaceControlDocument)，analgorithmforcomputingthevelocityvectorofaBDSGE0(GeostationaryEarthorbit)satelliteinrealtimeusingepheme“sbroadcastbyBDSisstudied．First，analgo“thmfordirectcom—putingofaBDSGE0satel“te’sinst

6、antvelocityvectorusingthebroadcastephemeriswasderivedbythewayoftimederivativesoftheKeplerelementsandperturbationcorrectionterms，anditsvalidationwasdonethroughtesting．Then，discussionsaregivenonhowthedifferentialtimestepaffectstheaccuracyofaBeiDouGE0satellite’sveloci—tycomputedu

7、singthepositiondifferentialalgorithm．Furthermore，thevelocityvectorsofrepresentatiVeBei【)ouGE0sateIliteswerecomputedandcomparedusingboththepositiondifferentialalgorithmwithdifferenttimestepsandthedirectalgorithm．Validationtestshowsthatthedirectalgorithmistheoreticallycorrectand

8、canbeusedasthestandardalgorithmforcomputingaBDSGE0satellite’s