小偏心率低轨卫星的星历参数拟合法

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1、!第!"卷!第#期航!天!器!工!程2345!"!/35#!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!$%!%年&月'()*+*,)-.+/01/++,1/0!!!!&小偏心率低轨卫星的星历参数拟合法柳青松!刘!峰!巨!涛"航天恒星科技有限公司!北京!!%%%YX#摘!要!研究了小偏心率低轨卫星参数拟合理论#数据来源于某星载0('接收机定位数据%通过对小偏心率近地卫星的轨道根数进行频谱分析#建立了对应的数学模型#用采样数据对数学模型中的参数用最小二乘法进行估计%对算法进行了模拟仿真#结果表明#该方法简单有效#计算速度快#拟合和短时间!!%E;<

2、"预报误差在!%%E量级%关键词!低轨卫星$小偏心率$参数拟合$全球定位系统!0('"中图分类号!2V$"!!文献标志码!)!!文章编号!!X&N[Y&#Y#$%!%$%#[%%!&[%X%>1+D+6'(P-6-D+0+6(Q'00'*3&+01)/4)6?);%88+*06'8'0:?%<2-0+..'0+^1?B;<>=3<>!^1?-I<>!:?.93"'R9FI'C9D.IF7<343>K*3g!^CL!!%%%YX!OI;P;<>!*7;<9##7(06-80).7IDI=I9DF7;=I<>9>IL;

3、EID;=R9D9EICID=M;CC;<>C343SI9DC73DH;C"^+G#3M43SIFFIDI=84C=3M9<3E9C7E3LI4=9DIF3<=CD8FCIL;

4、D3FI[L8DI8=;<>=9ER4;<>L9C9g';E849C;3<3M94>3D;C7E=73S=C79CC7;=EIC73L;==;ER4I!IMM;F;I<;C8LI3MM;CC;<>9'0('$![N%星的应用潜力等-!!引言为此!寻求一种有利于卫星在轨位置计算的有效算法模型!并要求模型简单.算法简

5、明有效-目前$#%在航天技术发展的初期!对卫星的测控任务主被认为较理想的模型是卫星星历参数模型-在参要由地面站来承担-随着卫星应用技术的发展和卫数的选择上需综合考虑计算精度.计算时间.所要求星数量的增加!基于地面站对卫星进行测控的方式的存储量和这些参数所占用的信息比特!以及对数的局限性越发明显!同时地面站的测控条件受陆地据更新率的要求-考虑到这些因素!中高轨道的0全分布的限制!尤其像我国当前的环境!更难做到全球球定位系统1"0('#采用了开普勒轨道加调和项修$V%均匀布站!因此提出卫星测控的自主性显得十分必正的方案-此方案参数的选择很大程度上取决

6、于要-卫星自主定轨技术是卫星自主性的一个重要方卫星所受摄动力的情况!这与卫星轨道的变化特征面!是卫星实现自主控制的前提!也是当今卫星控制密切相关-用这种参数模型!整个计算过程程序简技术的发展趋势-该项技术可以减轻地面测控负明!所占内存也较少-由于低轨卫星轨道低.运行周担.降低卫星运行成本.提高卫星生存能力和扩展卫期短!所受摄动"主要为大气阻力以及地球引力场收稿日期!$%!%[%![%X"修回日期!$%!%[%V[N!作者简介!柳青松!!"YV"#男#硕士研究生#研究方向为基于导航星的卫星定位与定轨技术%!Y!航!天!器!工!程!!!!!!!!!

7、!!!!!!!!!!!"卷!等#影响大!从而比0('卫星轨道变化复杂-所以低轨卫星模型的参数法就必须根据低轨卫星轨道变化特征来增加相应的摄动参数才行-文中对某卫星的轨道数据进行了仿真分析!该卫星的轨道高度为X$VTE!偏心率2在!%#量级-先对变化特征进行频谱分析!然后设计了低轨卫星星历的$"个参数!并给出了其星历参数拟合算法-文献$X%对低轨卫星参数拟合法进行过研究!由于使用的是开普勒根数的扩展!数学模型适用于偏心率图!!轨道半长轴#不太小的低轨卫星!对于小偏心率的低轨卫星!应选-;>g!!'IE;E9P3D9Q;=用第一类无奇点根数-$!频

8、谱分析根据实际情况!常遇到的是近圆轨道!近圆轨道的偏心率2,%!为了解决小偏心率2问题!引用第$&%一类无奇点变量!即#!/!(!!)"