基于轨道状态的低轨导航增强卫星星历设计
2021-07-09丁欢潘庆芳安秦
山西能源学院学报 2021年2期
丁欢 潘庆芳 安秦



【摘 要】 为了适应低地球轨道(LEO)卫星运动角速度快、摄动力变化复杂的特点,文章设计了基于轨道状态的24参数广播星历模型。该模型在GLONASS广播星历9参数基础上,增加了三次多项式和基于轨道半周期的三角函数星历参数,用以补偿卫星轨道三个方向上的大气阻力摄动。试验表明,利用设计的LEO卫星星历模型对GRACE-A卫星轨道进行拟合,拟合时段20分钟,R、T、N三个方向平均拟合误差分别为0.062m、0.047m、0.018m。
【关键词】 低轨卫星;广播星历
【中图分类号】 P228.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 2096-4102(2021)02-0100-03
GNSS在城市、室内、峡谷、森林等对空通视条件较差区域,PNT服务会受到一定限制。为了满足人们对于更高精度、更快速度的导航及定位的需求,基于多系统的组合导航及定位成为了提升导航定位性能的重要方法。LEO卫星具有轨道高度低、几何变化快、抗干扰能力强等特点,因此,利用LEO进行GNSS增强服务正成为一种趋势。利用LEO卫星进行导航增强服务时,需要通过预报获取卫星的实时位置。广播星作为一种预报星历,利用其推算轨道可以获得米级精度。
相比GPS基于轨道根数的星历参数,GLONASS基于轨道状态型的星历参数物理意义直观简单,有较强的拓展性。LEO卫星轨道高度低,除了地球扁率J2摄动外,大气阻力、日月引力及其他非球形引力为主要摄动力,因此采用基于轨道状态的星历参数更容易将各种摄动表现出来。
为了适应低轨卫星运动角速度快、摄动力变化复杂的特点,本文设计了基于轨道状态的24参数广播星历模型。……
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