导航星座整网自主定轨的动力学短弧段伪逆平差法

李灏霖，王 玲，黄文德，周一帆

(1. 湖南大学电气与信息工程学院，长沙 410012；2. 国防科技大学机电工程与自动化学院，长沙 410073； 3. 中国科学院上海天文台，上海 200030)

0 引 言

随着我国“北斗三号”全球卫星导航系统建设的推进，导航星座借助星间链路实现自主运行的研究也成为了当前导航领域的研究热点[1-3]。

由于星间链路是存在于导航卫星之间的相对测量，在没有外部基准的情况下，仅通过星间观测进行星座整网位置平差，会出现秩亏问题，无法实现星座的绝对定向和定位。为了解决秩亏问题，蔡志武等[4]提出了解决星座自主定轨基准秩亏问题的参数约束方法及星间测角资料辅助法。文献[5]采用借助中继星进行联合定轨的策略，消除秩亏及轨道整体漂移问题。文献[6-7]利用上注星历作为升交点先验信息，提供位置基准约束，进行自主定轨。文献[8]中采用增加地面锚固站的方法提供基准。上述方法主要通过外部基准或者精确的地面先验信息解决秩亏问题，当外部基准不可用或者先验信息精度不满足要求时存在一定局限性。另一方面，仅采用单历元距离观测进行星座整网平差时，无法对速度分量进行有效估计。文献[9-10]对该现象进行了简单阐述，并指出通过增加速度观测或动力学处理方法解决，但没有进行展开分析。

本文提出一种自由网伪逆平差理论和动力学短弧定轨技术相结合的自主定轨算法。采用大地测量平差中附加最小范数条件的最小二乘方法，即伪逆平差法解决整网位置解算起算数据不足带来的秩亏问题；……