利用双行根数计算太阳相位角的精度评估

李荣旺，李语强，周 钰

(中国科学院云南天文台，云南 昆明 650011)

利用双行根数计算太阳相位角的精度评估

李荣旺，李语强，周 钰

(中国科学院云南天文台，云南 昆明 650011)

光度特性测量是获取空间目标的物理特性的重要技术手段之一，无论是光变曲线的事后分析还是建立光度变化的仿真模型，都离不开一个重要的参数——太阳相位角(太阳－空间目标－测站的空间夹角)。目前空间目标的位置通常是通过双行根数(TLE)外推获得，存在一定误差，且随外推时间的延长而变大，因而有必要对其计算所得的太阳相位角的精度进行评估。以典型的不同高度的激光测距卫星LAGEOS1、AJISAI、STELLA为研究对象，以全球激光测距资料解算所得的高精度轨道作为参考轨道，对2012年全年利用双行根数计算所得的太阳相位角数据进行了比对分析，结果表明对于LAGEOS1、AJISAI这样的中高轨卫星，由于轨道较高，表征阻力的B恒定，计算所得的太阳相位角偏差较小，角分量级，且随外推时间的延长不会导致偏差明显增大；而对于STELLA这样的低轨卫星，因轨道较低、受变化的大气的影响显著，计算所得的太阳相位角偏差较大，尤其是当B比较大、变化较快时，偏差显著变大，且随外推时间的延长显著增大，在最差情况下:外推1 d约为13′，外推3 d约为50′，外推7 d约为251′，已超出目前的精度要求。因此，在事后分析中应尽可能使用1 d之内的TLE计算太阳相位角，对于B较大且变化较快情况尤其需要注意。另外，针对UTC闰秒的情况，提出了一种处理方法，即在双行根数外推时判断外推时段是否跨越了闰秒时刻，若跨越了则进行修正:增加或减少1 s，相应地需要修改结果对应的时间戳计算方法。……