一种面向民航的北斗卫星轨迹定位拟合方法
2021-02-27罗银辉郑迦馨
现代计算机 2021年35期
罗银辉,郑迦馨
(中国民用航空飞行学院计算机学院,广汉 618307)
0 引言
广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B)系统是国外的设备,系统的卫星信号源来自美国的GPS,一旦出现GPS信号精度降低甚至不可用的情况,民航飞行、训练保障等方面就会受到很大影响,探索研究将部分航空器的ADS-B机载设备的GPS信号源改成北斗信号源,并在实际运行中检验北斗系统的运行精度、可用性、完好性和连续性。事实证明,基于北斗的ADS-B其导航经度可用性、完好性和连续性并不比GPS差。卫星定位[1]是ADS-B技术的两大核心之一,因此,通过卫星轨迹确定的北斗信号源十分重要。当前,常用的获取轨道位置的方法是通过对精密星历进行多种插值法,包括拉格朗日、牛顿、三角多项式插值方法[2-4],但是精密星历难以获取,且主要用于事后处理;对于广播星历的插值,沙海等人[5]使用Powell法对卫星轨迹进行拟合,但仅针对2小时之内的数据,时间范围过短;F Cao等人[6]通过构造一个等于脉冲力的恒定力来建立持续增加的加速度来对GEO卫星进行轨道拟合,但是结果表明操纵前的观测结果确实会影响轨道确定和预测,且精度为米级,不够精确。本文针对上述方法的缺点,提出基于最小二乘法[7]原理对三种卫星分别进行长时间的轨迹拟合,并就拟合值再与真实数值进行比较,验证方法的有效性。
1 北斗卫星广播星历及卫星位置计算
1.1 北斗卫星广播星历
北斗卫星系统采用类GPS开普勒根数的广播星历,具有计算简单、外……
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