宋叶志 邵瑞 王蕾 杨建华 刘佳 胡小工 黄勇 尧敏

低轨星载光学测量确定静止卫星轨道的方法

宋叶志1邵瑞1,2王蕾1,2杨建华1,2刘佳1,2胡小工1黄勇1尧敏3

（1 中国科学院上海天文台，上海 200030）（2 中国科学院大学，北京 100049）（3 江西省高速公路联网管理中心，南昌 330036）

为了研究低地球轨道（LEO）卫星对地球静止轨道（GEO）卫星的跟踪定轨能力，文章提出利用LEO星载光学测量技术对GEO卫星进行轨道确定。文章充分考虑光学可视条件与星载相机的观测区域，对LEO卫星跟踪GEO卫星的空间环境以及测量模式进行模拟。利用模拟得到的测角数据采用数值方法对GEO卫星进行定轨并与参考轨道进行重叠对比。通过仿真算例对单圈及多圈跟踪情况下GEO目标定轨精度进行分析，结果表明，在平台轨道误差3m、测量精度5"情况下，随着观测圈数的叠加，GEO卫星的轨道确定精度可由500m量级提升至百米量级。若提升平台精度和测量精度，则轨道确定性可进一步提高。

光学测量 天文定位 星基测角 轨道确定 卫星相机

0 引言

从上世纪50、60年代以来，由于空间大地测量技术的发展催生了一系列高精度空间目标测量技术，具有代表性的有多普勒无线电定轨定位系统、星载全球导航卫星系统（GNSS）导航技术、甚长基线干涉测量、多普勒测量等，这些技术典型特点是测量精度较高、应用也较为广泛。对于非科学类卫星，得益于无线电技术的发展，应答机模式双程与三程测量在一些航天工程中得到广泛应用，以测距为例，典型测量精度可以达到分米级，这为高精度轨道或弹道计算提供了一定的数据基础。……