自主导航星座旋转误差的差分校正技术

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1、2014年8月北京航空航天大学学报August2014第40卷第8期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．40No．8自主导航星座旋转误差的差分校正技术孟繁智史鹏亮(国防科技大学电子科学与工程学院，长沙410073)(中国人民解放军95899部队，北京100085)欧钢(国防科技大学电子科学与工程学院，长沙410073)摘要：基于星间观测的自主导航星座存在整体旋转不可测问题，一旦星座发生整体旋转，将导致地面用户定位结果存在偏差．针对这一问题建立了地面用户定位误差模型，运用定位原理和球坐标系变换，从数学上推导了星座

2、整体旋转偏差和地面用户定位偏差之间的关系，在此基础上提出了基于差分原理的旋转误差校正技术，并给出了系统组成和校正算法．使用Walker12／3／1星座的仿真表明，导航星座旋转误差将导致地面用户的大地经度出现相同角度的偏差，地面用户使用差分校正技术后可有效校正这一误差，在星座整体旋转误差小于1’(相当于赤道地区31m的水平误差)的条件下，地面用户经差分校正后的水平误差小于1．5m，高程误差小于0．003m．关键词：自主导航；差分校正；旋转误差；大地经度；升交点赤经中图分类号：TN967．1文献标识码：A文章编号：1001—5965(2014)08，1033-05DifferentiaIcor

3、rectionautonomoustechniquetotherotationerrorinnavigationconstellationMengFanzhi(CollegeofElectronicScienceandEngineering．NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China)ShiPengliang(Unit95899ofPLA，Beijing100085，China)OuGang(CollegeolElectronicScienceandEngineering．NationajUniversityo±De

4、fenseTechnology，Changsha410073，China)Abstract：Therotationoftheautonomousnavigationconstellationisunobservablewhileusinginter-satel—litemeasurementsonly．Oncetherotationoccurs，errorswillbeintroducedtothepositioningresuhsofgroundusers．Thepositioningerrormodelofgrounduserswasestablishedtosolvethisprob

5、lem．Accordingtothepo—sitioningprincipleandsphericalcoordinatestransformation，therelationshipwasmathematicallyprovedbe—tweentherotationerroroftheconstellationandthepositioningerrorofgroundusers．Basedonthisrelation—ship，adifferentialcorrectiontechniquetotherotationerrorwasproposed，includingthestruct

6、ureandcorree—tionalgorithmofthetechnique．SimulationsoftheWalker12／3／1constellationindicatethattheconstella·tion’Srotationerrorwillcausethelongitudeofthegroundusertohavethesameerror．Afterapplyingthedif-ferentialcorrectiontechnique，thegrounduserswilleffectivelycorrectthiserror．Whiletherotationerrori

7、slessthan1’(equivalenttoa31mhorizontalerrorintheequator)，theuser’Shorizontalerrorislessthan1．5mandtheveaicalerrorislessthan0．003mafterdifferentialcorrecting．Keywords：autonomousnavigation；differentialcorrection；ro