本文關鍵詞： 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng) 星間鏈路 自主導航 雙向測距 衛(wèi)星軌道 用戶等效距離誤差 衛(wèi)星激光測距　出處：《中國科學:物理學 力學 天文學》2017年02期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：自主定軌是導航衛(wèi)星自主導航的重要任務,是指在地面運行控制系統(tǒng)不可用的情形下,利用星間測距維持導航系統(tǒng)星歷的自主更新.本文利用北斗新一代導航試驗衛(wèi)星搭載的Ka波段星間雙向測距數(shù)據(jù),進行集中式自主定軌試驗.首先給出了星間雙向測距數(shù)據(jù)的處理流程和數(shù)學模型,并分析了星間雙向測距數(shù)據(jù)的測量特性.結果表明星間雙向測距數(shù)據(jù)是一種高精度的距離測量.將星間雙向測距數(shù)據(jù)用于定軌處理,殘差標準差小于1 0 cm,均值好于1.0 cm,解算的設備零值穩(wěn)定度好于0.2 ns.分別利用重疊弧段比較、用戶等效距離誤差評估和激光殘差等方式評估了自主定軌的精度.結果表明,在一個地面錨固站支持下,自主定軌得到的衛(wèi)星軌道徑向重疊弧段互差優(yōu)于6 cm,預報2 4 h徑向重疊弧段互差優(yōu)于1 0 cm.2 4 h預報軌道用戶等效距離誤差為0.4 3 m,優(yōu)于L波段預報軌道的0.76 m,激光殘差優(yōu)于1 0 cm.星間鏈路對地觀測為自主定軌提供空間基準,避免星座的整體旋轉.本文討論對地測量時長對自主定軌的影響.結果表明即使星間鏈路對地觀測的截止高度角為60°,自主定軌結果和2 4 h預報軌道徑向誤差優(yōu)于10 cm,三維位置優(yōu)于1.5 m.
[Abstract]:Autonomous orbit determination is an important task of navigation satellite autonomous navigation, which refers to the situation that the ground operation control system is not available. Using intersatellite ranging to maintain the autonomous update of the ephemeris of the navigation system. This paper uses the Ka-band two-way ranging data from the Beidou new generation navigation test satellite. The centralized autonomous orbit determination experiment is carried out. Firstly, the processing flow and mathematical model of intersatellite bidirectional ranging data are given. The measurement characteristics of intersatellite bidirectional ranging data are analyzed. The results show that the intersatellite bidirectional ranging data is a kind of high precision distance measurement. The intersatellite bidirectional ranging data is used for orbit determination. The standard deviation of the residual error is less than 10 cm, the mean value is better than 1.0 cm, and the stability of the zero value of the calculated equipment is better than 0.2 NS. The accuracy of autonomous orbit determination is evaluated by the user equivalent distance error evaluation and laser residuals. The results show that the system is supported by a ground anchoring station. The radial overlap arc error of satellite orbit obtained by autonomous orbit determination is better than that of 6 cm. The prediction of 24 h radial overlapping arc cross difference is better than 10 cm.2 4 h prediction orbit user equivalent distance error is 0.43 m, better than L band prediction track 0.76 m. The laser residual error is better than 10 cm. The intersatellite link provides a space reference for autonomous orbit determination. To avoid the global rotation of the constellation, this paper discusses the influence of the length of the earth survey time on the autonomous orbit determination. The results show that even if the cut-off altitude angle of the intersatellite link to Earth observation is 60 擄. The radial error of autonomous orbit determination and 24 h prediction is better than 10 cm, and the 3D position is better than 1.5 m.
【作者單位】： 中國科學院上海天文臺;中國科學院大學;上海市定位與導航重點實驗室;北京衛(wèi)星導航中心;信息工程大學地理空間信息學院;
【基金】：國家自然科學基金(編號:41574029,11203059,41204022) 中國科學院青年創(chuàng)新促進會(編號:2016242)資助
【分類號】：TN967.1
【正文快照】： 引用格式:唐成盼,胡小工,周善石,等.利用星間雙向測距數(shù)據(jù)進行北斗衛(wèi)星集中式自主定軌的初步結果分析.中國科學:物理學力學天文學,2 0 1 7,4 7:0 2 9 5 0 1T a n g C P,H u X G,Z h o u S S,e t a l.C e n t r a l i z e d a u t o n o m o u s o r b i t d e t e r m i n a t

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