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)

0 引言

卫星导航技术在国防和国民经济领域的作用日益突出,是一项高效益的综合性高新技术。除已在轨运行的全球卫星定位系统(GPS)和全球卫星导航系统(GLONASS)外,欧洲正在建设伽利略导航系统,我国也在建设新一代北斗导航系统。导航系统研究包括系统的顶层设计、建设和应用开发等,导航卫星的广播星历参数设计是其中的热点[1-9]。导航卫星广播星历参数模型及其参数内容决定了广播星历的精度,也决定了用户定位算法的复杂程度。星历参数算法的研究一般可分为三种。一是以GPS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。三是采用多项式拟合卫星一段时间内的运行轨道,获得拟合多项式的系数,利用这些系数外推卫星的坐标与速度。设计导航卫星的星历模型及算法时,需综合考虑各种算法的特点,尽可能使用模型参数少、拟合精度高、外推能力强,以及用户算法简单的星历模型。GPS星历参数模型一般包含参数15个。可通过线性化观测方程,用最小二乘法逐步迭代解得星历参数的估值。本文提出了一种基于GPS星历参数模型的改进星历参数模型,给出了星历参数的计算与卫星轨道外推方法。……