应用星载GNSS接收机的Molniya轨道卫星测定轨方法

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1、第26卷第3期航天器工程V01．26No．32017年6月SPACECRAFTENGINEERING23应用星载GNSS接收机的Molniya轨道卫星测定轨方法董召勇尤超蓝李(上海卫星工程研究所，上海文峰201109)摘要针对传统地基测定轨技术应用于Molniya轨道卫星时跟踪弧段不足和定位精度低的问题，提出了应用GNSS信息的测定轨方法，以满足任务对定轨和预报精度要求。分析了Molniya轨道对GNSS星座的导航信息可用性，研究了应用GNSS导航解的轨道确定及预报方法，仿真计算了两种数据精度模式下导航解作为测量数据参与轨道估算的定轨预报误差，并分析了测量轨道圈数和跟踪模型偏差等因素对定轨

2、预报精度的影响。仿真结果表明：利用2圈的导航解参与运算的定轨误差在15m以内，预报6天的位置误差在60m以内。此方法具有精度高、稳定性好和数据需求量少等优点，对未来大椭圆轨道卫星测定轨工程实践具有借鉴意义。关键词Molniya轨道；全球卫星导航系统；导航解；精密定轨；最小二乘估计中图分类号：V474．2文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2017．03．004PreciseOrbitDeterminationMethodofMolniyaOrbitSatellitesUsingOnboardGNSSReceiverDONGZhaoyongYOUChaol

3、anLIWenfeng(ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering，Shanghai201109，China)Abstract：Consideringtheproblemsoflackingvisiblearcandthelowpositioningaccuracyusingthetraditionalground—basedorbitdeterminationtechnology，themethodusingonboardGNSSin—formationisproposedinthispaperinordertomeettheorbitdetermin

4、ationandpredictionaccura—cyfromthespacemissionrequirements．ThenavigationinformationavailabilityofGNSSconstel—lationsisanalyzedandthealgorithmoforbitdeterminationbasedonGNSSnavigationsolutionsisstudied，thentheorbitdeterminationandpredictionerrorsarecalculatedtakingnavigationsolu—tionsofdifferentacc

5、uracyasmeasurementdata．Theinfluenceofmeasuredorbitalcirclesandtheaccuracyoftrackingmodeltoorbitdeterminationandpredictionaccuracyisanalyzed．Thesimu一1ationresultsshowthattheorbitdeterminationerrorscanberestrictedbelow15metersandaftersixdays’predictionthepositionerrorscanberestrictedbelow60metersusi

6、ngnavigationsolu—tionsoftWOorbitcircles，whentakingtherandomerrorsofmeasurementdataandthemodeldevi—ationintoconsideration．Themethodhasadvantagesofhighprecision，strongstabilityandlowdatademand，whichmaybeusedforfutureHEOsatelliteorbitdeterminationengineering．Keywords：Molniyaorbit；GNSS；navigationsolut

7、ion；preciseorbitdetermination；leastsquareestimation收稿日期：2017-04—18：修回日期：2017—05—10作者简介：董召勇，男，硕士，工程师，研究方向为卫星姿轨控设计。Email：dongzhaoyon91990@163．COITI。24航天器工程1引言Molniya轨道是一种临界倾角的大椭圆轨道(HEO)，其远地点位于北半球高纬度地区，远地点高度和星下点位置较为