空间目标初始轨道确定吉布斯问题误差分析

刘庆博，任顺清

（哈尔滨工业大学 空间控制与惯性技术研究中心，哈尔滨 150080）

空间目标初始轨道确定吉布斯问题误差分析

刘庆博，任顺清

（哈尔滨工业大学 空间控制与惯性技术研究中心，哈尔滨 150080）

现代战争中的空间武器平台捕获敌方的空间目标，确定其运行轨道后实施军事打击，所以对轨道确定参数的误差进行分析对于精确打击具有非常重要的意义。为了准确分析吉布斯三位置矢量定轨法的轨道根数的确定精度，根据吉布斯方法的轨道确定模型，采用向量求导的方法，详细推导了轨道根数对于观测位置误差的灵敏度矩阵，并给出了轨道根数误差与观测位置误差之间的关系，明确初始轨道的确定精度及误差传播规律。最后对吉布斯方法及其误差分析进行仿真分析验证，验证了方法的正确性。

初始轨道确定；吉布斯方法；轨道根数；灵敏度矩阵

在轨道力学中，对空间目标进行轨道确定包括两个过程：利用短弧段观测数据的初始轨道确定以及长弧段下的精密定轨[1]。初始轨道确定一般都是采用二体模型，经典的初始轨道确定方法都是利用测角数据来进行计算的，主要有Laplace法和Gauss法两种。

长期以来，国内外的众多学者都针对以上两种方法进行了更加深入的研究，并提出了多种初始轨道确定的方法，解决了一些使用传统方法会出现不收敛或不稳定等问题。文献[2]基于单站单圈测量数据研究了低轨卫星初轨确定的方法，对遗传算法和最小二乘法在不同观测条件下确定的初轨信息以及轨道预测信息进行了分析和比较，确定了两种方法的优缺点和各自的适用条件。……