北斗卫星导航（区域）系统星座对中国载人航天器的服务能力仿真分析.pdf

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1、第20卷第2期载人航天Vo1．20No．22014年3月MannedSpaceflightMar．2014北斗卫星导航(区域)系统星座对中国载人航天器的服务能力仿真分析赵思浩，郭佩，张伟(1．中国空间技术研究院载人航天总体部，北京100094：2．清华大学电子工程系，北京100084)摘要：载人航天器可以利用北斗卫星导航系统实现自主导航定位和相对测量以支持轨道确定和交会对接任务。为了评估当前星座条件下北斗卫星导航(区域)系统对中国载人航天器的服务能力，建立了当前北斗卫星导航(区域)系统的星座仿真场景。利用载人航天器轨道参数，对其轨道处北斗区域星座的覆盖特

2、性和服务能力进行了仿真，分析了可以用于载人航天器绝对定位和相对定位的时间长度、可见卫星情况、位置精度因子等特性。分析结果表明，在载人航天轨道的一些持续时间段内，航天器可以利用北斗(区域)系统完成绝对和相对定位功能。关键词：北斗卫星导航(区域)系统；载人航天器；星座覆盖；服务能力；仿真分析中图分类号：V494．25；V448文献标识码：A文章编号：1674—5825(2014)02-0173-05SimulationandAnalysisonServiceAbilityofBeiDouNavigationSatellite(regiona1)SystemC

3、onstellationforChinaSMannedSpacecraftsZHAOSihao一，GUOPei，ZHANGWei(1．InstituteofMannedSpaceSystemEngineering，Beijing100094，China；2．DepartmentofElectronicEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：MannedspacecraftscanutilizeBeiDouNavigationSatelliteSystemtoaccomplis

4、hautonomousnavigationandrelativemeasurementtosupportorbitdeterminationandrendezvousanddockingmissions．ToevaluatetheserviceabilityofBeiDouNavigationSatellite(regiona1)SystemforChi．na’smannedspacecrafisbasedonthecurrentconstellation，asoftwaresimulationscenariowassetup．Theserviceabi

5、lityofBeiDouconstellationovermannedspacecraftorbitincludingtimelengthsofabsolutepositioningandrelativenavigation，satellitesinviewandpositiondilutionsofprecisionwereobtainedandanalyzedfromthesimulation．TheanalysisresultsdemonstratedthatthecurentBeiD．OHNavigationSatellite(regiona1)

6、Systemcanprovideabsoluteandrelativenavigationservicesformannedspaceorbitduringsomecontinuousperiodsoftime．Keywords：BeiDounavigationsatellite(regiona1)system；mannedspacecraft；constellationcover—age；serviceability；simulationandanalysisliteSystem，GNSS)在任意气象条件下可以提供覆盖全球的实时、连续、高精度的位置和时

7、间信1引言息～，也是载人航天器重要的导航定位手全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatel—段。国际空间站、航天飞机等载人航天器使用收稿日期：2013~8-05；修回日期：2014-03-03基金项目：国家重大科学仪器设备开发专项资金(编号2o12YQ14O026)作者简介：赵思浩(1982．)，男，博士，助理研究员，研究方向为卫星导航定位技术、载人航天器测控与通信技术。E—mail：zhaosh05@gmail．con174载人航天第20卷全球定位系统(GPS)进行自身位置测量-4；日倾角为55。，分布在三个轨道面内，升交点赤经分本、欧

8、洲等国家使用GPS作为载人航天器交会对别相差120。，其中三颗卫星的星下点轨迹重