本文關(guān)鍵詞：星載加速度計(jì)增強(qiáng)北斗自主定軌性能

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【摘要】：衛(wèi)星自主定軌是提高全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)可靠性、穩(wěn)健性、完整性和生存能力的重要保證。新一代的北斗衛(wèi)星已可以進(jìn)行星間鏈路測距,從而達(dá)到提高衛(wèi)星全球跟蹤能力以及實(shí)現(xiàn)整個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的自主定軌。然而由于衛(wèi)星運(yùn)行會受到多種攝動力的影響,如果不能對這些攝動力進(jìn)行精密的改正,在沒有地面或其他天體提供絕對約束的條件下,導(dǎo)航系統(tǒng)會隨著自主定軌時間的延長出現(xiàn)星座整體旋轉(zhuǎn)。衛(wèi)星所受攝動力分為保守力和非保守力兩部分:對于保守力,如地球非球形攝動、潮汐攝動、太陽月球和其他三體引力,現(xiàn)在已有的力學(xué)模型可以很精確地進(jìn)行改正;而非保守力(如太陽光壓攝動),則難以用精確的模型進(jìn)行改正,因此成為影響衛(wèi)星定軌精度的主要因素。星載加速度計(jì)可以高精度地測量非保守力,并已成功應(yīng)用于重力衛(wèi)星(CHAMP、GRACE、GOCE)的重力場反演與大氣研究中。本文研究主要探討采用星上加速度計(jì)提高北斗衛(wèi)星自主定軌精度和延長自主定軌時長的可行性。利用模擬的衛(wèi)星軌道和星間鏈路數(shù)據(jù),以及現(xiàn)有的星載加速度計(jì)誤差模型,對北斗衛(wèi)星系統(tǒng)分別使用星間鏈路數(shù)據(jù)和星間鏈路與加速度計(jì)組合數(shù)據(jù),進(jìn)行自主定軌與精度評定。計(jì)算結(jié)果表明,使用星間鏈路與星載加速度計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自主定軌,較單純使用星間鏈路數(shù)據(jù)精度具有明顯改進(jìn)。在模擬的星間測距觀測數(shù)據(jù)具有0.33m隨機(jī)噪聲以及分米級系統(tǒng)誤差,自主定軌兩個月的情況下,聯(lián)合使用加速度計(jì)數(shù)據(jù)的自主定軌IGSO和MEO衛(wèi)星精度為分米級,而僅使用星間鏈路數(shù)據(jù)的定軌精度約為3~6m,比使用加速度計(jì)精度低一個量級。
【作者單位】： 香港理工大學(xué)土地測量與地理資訊學(xué)系;
【關(guān)鍵詞】： 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 自主定軌 太陽光壓 加速度計(jì)
【基金】：國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2016YFB0501803) 香港研究資助局角逐研究用途補(bǔ)助金(PolyU152023/14E)~~
【分類號】：P228.4
【正文快照】： 太陽月球和其他三體引力,現(xiàn)在已有的力學(xué)模型可以很精確地進(jìn)行改正;而非保守力(如太陽光壓攝動),則難以用精確的模型進(jìn)行改正,因此成為影響衛(wèi)星定軌精度的主要因素。星載加速度計(jì)可以高精度地測量非保守力,并已成功應(yīng)用于重力衛(wèi)星(CHAMP、GRACE、GOCE)的重力場反演與大氣研究

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本文編號：937650