方善传，杜　兰，周佩元，路　余，张中凯，刘泽军

信息工程大学，河南 郑州 450001



低轨导航增强卫星的轨道状态型星历参数设计

方善传，杜兰，周佩元，路余，张中凯，刘泽军

信息工程大学，河南 郑州 450001

Foundationsupport：TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No. 41174025)

导航增强卫星从高轨拓展到低轨，需要设计可靠的低轨道LEO广播星历参数。GLONASS广播星历模型能够利用9个状态参数高精度描述30min内中高轨卫星的摄动运动，但不能直接用于低轨卫星。为了适应LEO的摄动力的短期快变化，设计了基于轨道状态型的21参数广播星历模型。分析了低轨卫星主要摄动力的短期变化规律，选取了二次多项式和基于轨道半周期的三角函数来补偿大气阻力等主要摄动在3个方向上的累计。基于星历拟合试验讨论了拟合参数个数、拟合时段和数据间隔对500～1200km轨道高度的LEO圆轨道的拟合精度影响。试验表明，当拟合时段为20min(约1/5个轨道周期)时，轨道高度大于700km的近圆轨道，拟合用户距离误差(FURE)精度优于0.05m；高度为1000km时，FURE平均精度达到0.03m。

LEO卫星；广播星历；大气阻力摄动；拟合用户距离误差

导航增强系统能够确保全球导航系统(GNSS)在恶劣环境下提供正常PNT服务。随着GNSS在特殊复杂环境中如城市、峡谷、室内、森林等的扩展，用户对首次定位时间、抗干扰以及完好性、连续性和可用性等提出了越来越苛刻的要求。为此，各GNSS除了加大卫星升级和信号体制改进的力度外，还建立了各种地基和天基增强系统[1-2]。

利用LEO卫星作为导航增强卫星正在逐渐成为一种趋势。传统的导航增强系统都是采用的GEO卫星，例如美国的WAAS、欧盟的EGNOS和我国的BDS等[3]，这些系统通过GEO卫星作为通信媒介，提供差分校正值和完好性数据[4]。……