GPS实时定轨误差对姿态确定的影响分析.pdf

《GPS实时定轨误差对姿态确定的影响分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、144上海AEROSPACE航天SHANGHAI第34卷2017年第1期文章编号：1006—1630(2017)02—0144—06GPS实时定轨误差对姿态确定的影响分析王文妍1，杨盛庆1’2，吴敬玉1，彭仁军3(1．上海市空间智能控制技术重点实验室，上海201109；2．上海航天控制技术研究所，上海201109；3．上海卫星工程研究所，上海201109)摘要：对GPS实时定轨误差对卫星姿态确定的影响进行了分析。因用位置、速度确定的坐标转换矩阵无法直接给出姿态角确定误差的解析表达，基于近圆、近极轨轨道假设，根据位置、速

2、度和开普勒轨道六要素问的转换关系，给出了小姿态角偏差条件下转换矩阵的全微分形式，进而给出了各姿态角关于各轴分量的偏导数形式，在分别分析位置和测速误差对姿态角影响的基础上，给出了综合的姿态角确定误差，推导了姿态确定误差的解析表达式。研究发现：速度矢量主要引起偏航角的误差，对俯仰和滚动方向几乎无影响；位置矢量主要引起俯仰和滚动轴的姿态角误差，对偏航角方向几乎无影响。仿真结果验证了分析的正确性，并发现GPS定轨误差引起的姿态角确定误差小于0．001。，基本可忽略。关键词：GPS接收机；实时定轨；惯性系位置、速度信息；坐标转换

3、；姿态角误差；开普勒轨道要素；近圆轨道；近极轨轨道中图分类号：V482．22文献标志码：ADOI：10．19328／j．cnki．1006—1630．2017．02．016AnalysisonAttitudeErrorsCausedbyReal—TimeOrbitDeterminationofGPSWANGWen—yanl，YANGSheng—qin91一，WUJing—yul，PENGRen—jun3(1．ShanghaiKeyLaboratoryofAerospaceIntelligentControlTechno

4、logy，Shanghai201109，China；2．ShanghaiInstituteofSpaceflightControlTechnology，Shanghai201109，China；3．ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering，Shanghai201109，China)Abstract：Theattitudeerrorscausedbyreal—timeorbitdeterminationofGPSwereanalyzedinthispaper．Becausethean

5、alyticalexpressionofattitudeerrorcouldnotbereacheddirectlyfrompositionandvelocityinformation，thefulldifferentialformoftransfermatrixwasgivenaccordingtotherelationshipamongposition，velocityandKeplerorbitelements，whichwasbasedonassumptionofnear-circleandnear-polar

6、orbit．Thepartialderivationformsofthebranchinthreeaxesfortheattitudeangularwerealsogiven．Basedonanalyzingtheeffectofpositionerrorsandvelocityerrorsontheattitudeangular，theintegrateddeterminationerrorsoftheattitudeangularwereobtained．Theanalyticexpressionsoftheatt

7、itudeerrorswerederived．Itfoundthatthevelocityvectorwouldbringonyawangleerrormainlyandhadalittleeffectonpitchanglerandrollingangler，andthepositionvectorwouldbringonpitchanglerandrollinganglererrormainlyandhadalittleeffectonyawangler．Thesimulationresultsprovedthec

8、orrectnessofthetheoryanalysis．Itisbelievedthattheattitudeerrorcausedbyreal—timeorbitdeterminationofGPSissmallerthan0．001。whichcanbealmostignored．Keywords：GPSreceiver；