李玖阳 胡 敏 王许煜 李菲菲 徐家辉

航天工程大学，北京 101416

随着互联网技术的发展和发射入轨成本的降低，对低轨卫星星座全球覆盖率、通信时延和通信速率的要求越来越高，导致星座构型越来越复杂，卫星数目越来越多。因此，如何对低轨卫星星座构型进行高效且经济的保持控制，已经成为卫星星座领域亟待解决的问题。

近5年，商业航天和微小卫星的发展使发射入轨和全球组网的成本大大降低。SpaceX、波音、OneWeb、三星都相继提出了低轨全球覆盖的互联网星座[1]，Iridium的公司也提出了Iridium Next计划，这些星座具有卫星数目较多的特点。例如，SpaceX、OneWeb和波音等公司提出的星座卫星数目从600至4000多颗不等，增加了星座构型复杂度，进而产生了许多问题。例如，在低轨卫星星座卫星数目众多、所受摄动力更加复杂的情况下，如何对其高效的精密定轨，高效、经济地维持星座构型等。同时，将现有的中高轨卫星的星间链路精密定轨，参数偏置构型保持推广到低轨卫星星座还有大量的理论问题需要研究，应用前景广阔。

1 低轨卫星精密定轨

1.1 关键技术

1.1.1 星载全球卫星导航系统GNSS高精度定轨

随着LEO低轨卫星对定轨精度要求的提高，低轨卫星搭载的GNSS接收机也越来越成熟。产生了许多LEO星载GNSS精密定轨方法和定轨实验结果，其中精密定轨方法可分为几何法、动力平滑法、动力法和约化动力法等[2]，按实时性划分可分为事后精密定轨和实时精密定轨。

1)事后精密定轨

最早开展星载GNSS定轨的卫星是1982年发射的Landsat-4卫星，搭载了全球定位系统GPS导航模块(GPSPAC)，利用GPS定轨。……