星地监测网下的北斗导航卫星轨道确定

耿 涛,刘经南,赵齐乐,施 闯

武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北武汉430079

星地监测网下的北斗导航卫星轨道确定

耿 涛,刘经南,赵齐乐,施 闯

武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北武汉430079

提出层间链路的星间链路方式,即以轨道高度区分的不同类型卫星间链路,在MEO卫星上安装星载接收机即可接收 GEO、IGSO卫星观测数据。根据中国卫星导航系统星座构型,从卫星跟踪时间、三维位置精度因子PDOP、定轨均方差等评价指标,分别进行地面跟踪站区域和全球非均匀分布情况下的星地链路、星地链路联合层间链路、星地链路联合星间双向测距等多种场景的定轨仿真。结果显示,基于中国区域的7个地面跟踪站1 d观测值,联合波束角为41.25°的层间星间链路,GEO、IGSO和MEO定轨均方差值由6.1 m、1.3 m和5.9 m减小到1.0 m、0.8 m和2.0 m;联合卫星波束角为45°的卫星双向测距(残余系统误差为振幅30 cm的周期项),星座整体定轨精度优于20 cm。

星地监测网;精密定轨;联合定轨;PANDA;北斗卫星导航系统

1 引 言

2000年北斗卫星导航试验系统建成,2004年中国启动北斗卫星导航系统建设工作,至2012年形成由5个 GEO、3个 IGSO、4个 MEO卫星组成的区域无源服务能力,并于2020年左右形成由5个 GEO和30个非静止卫星组成的全球无源服务能力。目前,Compass-M1、Compass-G1和Compass-G3等7颗卫星的先后成功发射,标志着该导航系统稳步进入卫星组网阶段[1-2]。

导航卫星轨道确定与时间同步技术是卫星导航系统建设和运行的核心技术之一。全球均匀分布的跟踪站联合不间断观测,才能充分发挥测量技术的潜力,达到较高的定轨精度。……