谢友方　王　玲　黄文德

1　湖南大学电气与信息工程学院，长沙市麓山南路218号，410082 2　国防科技大学机电工程与自动化学院，长沙市三一大道，410073



一种基于伪逆平差理论的导航星座整网定轨方法

谢友方1,2王玲1黄文德2

1湖南大学电气与信息工程学院，长沙市麓山南路218号，410082 2国防科技大学机电工程与自动化学院，长沙市三一大道，410073

摘要：针对分布式单星自主定轨存在的次优解及滤波易发散等问题，结合整网伪逆平差理论和航天器轨道动力学定轨理论，提出一种导航星座整网自主定轨方法。讨论卫星网与大地自由网平差方法的区别，结合伪逆平差和卫星动力学定轨方法，建立导航星座整网自主定轨方法，并给出整网定轨基本流程，最后以典型Walker星座为例进行整网自主定轨仿真验证。结果表明，在初始位置误差1 m、星间测量噪声0.1 m、不考虑钟差的条件下，星座自主运行5 d，每颗卫星的定轨误差均小于0.8 m，星座平均定轨误差小于0.5 m,验证了该方法的有效性。

关键词：导航星座；自主定轨；整网平差；星间测量；伪逆

为解决导航星座自主定轨问题，学者们提出了各种定轨方法[1-3]。仅利用星间观测进行星座自主定轨是一个经典的自由网问题[4]，由于网中所有节点位置未知，因此该方法缺少必要的起算数据，需选择合理的估计方法。伪逆平差是一种可解决秩亏自由网的有效平差理论，其将自由网中所有点当作未知数，网中点的相对位置不受已知点的支配。对于一个没有固定数据的自由网，按照最小二乘原则确定平差改正值，得到一个最优的相对网形，再根据各点近似值，利用最小范数条件得到平差结果[5]。……