改进的卫星广播星历参数模型及其算法.pdf

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1、上海航天AERoSPACESHANGHAI第29卷2012年第l期文章编号：1006—1630(2012)010060—04改进的卫星广播星历参数模型及其算法詹武平，诸毓武(1．国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073；2．中国人解放军海军驻上海地区航天系统军代室，上海201109)摘要：考虑导航卫星受地球周期性的摄动力影响，提出了一种改进的导航卫星星历参数模型，给出了模型参数的计算方法和用该模型外推卫星轨道的计算步骤。仿真计算结果表明：该广播星历参数模型外推能力强，可较好地拟合卫星运动轨道。关键词：GP

2、S；人造卫星；轨道摄动；广播星历参数中图分类号：V474．25文献标志码：AAnImprovedModelofBroadcastEphemerisParametersandAlgorithmZHANWu—ping，ZHUYuwu(1．CollegeofElectronicScienceandEngineering，NUDT，Changsha410073，Hunan，China；2．TheCPIANavyDeputyOfficeinShanghaiAerospaceSystem，Shanghai201109，China)A

3、bstract：Animprovedmodelwasintroducedbasedontheeffectofperiodicperturbationoftheearthgravitationonthenavigationsatelliteinthepaper．Themethodofsolvingbroadcastephemerisparametersandthepositionalgorithmofthemodelweregivenout．Thesimulationcomputationresultsshowedthat

4、themodelhadstrongabilitytopredicttheorbitparametersofthesatelliteveryaccurately．Keywords：Globulepositionsystem；Satellite；Orbitperturbation；Broadcastephemerisparameter0引言模型，处理获得一定时刻的卫星的坐标和速度，根据该时刻的坐标与速度用积分法外推卫星轨道参数。卫星导航技术在国防和国民经济领域的作用日三是采用多项式拟合卫星一段时间内的运行轨道，益突出，是一项

5、高效益的综合性高新技术。除已在获得拟合多项式的系数，利用这些系数外推卫星的轨运行的全球卫星定位系统(GPS)和全球卫星导航坐标与速度。设计导航卫星的星历模型及算法时，系统(GL()NAss)外，欧洲正在建设伽利略导航系需综合考虑各种算法的特点，尽可能使用模型参数统，我国也在建设新一代北斗导航系统。导航系统少、拟合精度高、外推能力强，以及用户算法简单的研究包括系统的顶层设计、建设和应用开发等，导航星历模型。GPS星历参数模型一般包含参数15卫星的广播星历参数设计是其中的热点口]。导航个。可通过线性化观测方程，用最小二乘法逐

6、步迭卫星广播星历参数模型及其参数内容决定了广播星代解得星历参数的估值。本文提出了一种基于历的精度，也决定了用户定位算法的复杂程度。星GPS星历参数模型的改进星历参数模型，给出了星历参数算法的研究一般可分为三种。一是以GPS历参数的计算与卫星轨道外推方法。星历参数模型为基础，研究卫星的开普勒轨道根数及其改正系数的处理算法，利用这些参数可外推卫星的坐标与速度。二是基于GLONASS星历参数1GPS广播星历参数模型GPS由GPS卫星星座、地面监控系统和GPS信号接收机三部分组成。GPS星座有轨道平面6收稿日期：2010—080

7、2；修回日期；2O1O—O9—27作者简介：詹武平(197O)，男，硕士，主要从事航天测控数据处个，均布卫星24颗，地球上每个用户可同时接收到理方法研究。至少4颗GPS卫星的导航定位信号，测量出用户接第29卷2012年第1期詹武平，等：改进的卫星广播星历参数模型及其算法收机至导航卫星的距离，利用测距定位原理，能快速与用户算法简单性等因素，研究多集中于基于GPS处理获得用户接收机的三维坐标，实现全球性全天星历参数模型的算法。候的实时导航定位。GPS卫星不断向用户发送导航定位信号，用户2改进的星历参数模型接收机对这些信号进行

8、解码可得GPS导航信息，主在地球引力作用下卫星的正常轨道为一椭圆，要有卫星星历、卫星时钟改正、电离层时延修正、卫实际卫星运动受地球非球形引力、日月引力、太阳辐星工作状态和C／A码转到捕获P码，其中的卫星钟射压力、大气阻力以及地球潮汐力等其他天体扰动差修正参数、卫星的轨道根数及其改正数等信息更的影响，卫星的实际运行轨道