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一种GLONASS卫星轨道快速计算方法

2016-05-18朱海波王峰张智金黎博渊

电脑知识与技术 2016年9期
关键词:龙格库塔

朱海波++王峰++张智金++黎博渊

摘要:为了快速准确地计算GLONASS卫星坐标和卫星运行速度,通过对不同卫星的状态方程进行比较分析,给出一个准确的GLONASS卫星运动状态方程,以该状态方程为基础,分析了的龙格-库塔轨道积分方法在卫星定轨的传统用法和新方法的比较,分析得出这两种方法的定轨道精度相等。但是传统的定步长积分法计算方法复杂,计算量很大,并不适合快速导航定位硬件软件计算的要求;而新方法可以极大地简化卫星定轨的步骤及其计算量,卫星位置解算速度提高了5倍以上,并降低了CPU的使用率,非常适合应用于小型低功耗定位芯片。

关键词:中文关键词;GLONASS;卫星位置;快速定轨;龙格-库塔

中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)09-0235-02

GPS系统在全球范围实时提供全天候定位定时服务,随着GLONASS系统的修复和完善,GPS/GLONASS多模组合导航定位得到了越来越广泛使用,双模定位增加了观测卫星数目,改善了卫星几何分布结构,提高了定位的精度和可用性,因此对GLONASS系统的研究 具有非常重要的使用价值。与GPS系统不同,GLONASS卫星轨道计算由于卫星广播星历的不同,可以采用欧拉法、龙格-库塔法及阿达姆斯法等,研究学者和生产商常用龙格-库塔计算卫星位置和速度。本文在深入研究GLONASS卫星运动方程和四阶龙哥-库塔法,利用传统的GLONASS定轨方法和改进的新的GLONASS定轨方法作分析比较

4 结语

通过分析传统的龙格库塔法GLONASS卫星定轨方法的分析,提出一种改进的龙格库塔法GLONASS卫星定轨方法,采用GLONASS广播的导航数据对该算法与传统方法比较分析,证明该方法在保证计算GLONASS卫星位置准确度和精度的前提下,优化了积分过程,提高了运算效率,减少了运算时间。

参考文献:

[1]Global Navigation Sarellite System (GLONASS) Interface Control Document (ICD),Edition 5.1,Moscow,Russian,2008.

[2]柯福阳,王庆,潘树国.自动积分步长的GLONASS卫星轨道龙格库塔积分法[J].东南大学学报,2010(7).

[3]葛奎,王解先. GLONASS卫星位置计算与程序实现[J].测绘与空间地理信息,2009(6).

[4]谢钢.全球导航卫星系统原理—GPS、格洛纳斯和伽利略系统[M].北京:电子工业出版社,2009:251-256.

[5]Robach U.,Positioning and Navigation Using the Russian Satellite System GLONASS,Ph.D.Thesis,2000.

[6] 郭际明,孟祥广,李宗华,等.GLONASS卫星广播星历精度分析[J].大地测量与地球动力学,2011(5).

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