位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
一种快速的集中式自主定轨新算法
  • ISSN号:1673-6338
  • 期刊名称:《测绘科学技术学报》
  • 时间:0
  • 分类:P228[天文地球—大地测量学与测量工程;天文地球—测绘科学与技术] V11[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
  • 作者机构:北京卫星导航中心,北京100094
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(11103068);国家科技基础性工作专项(2015FY310200).
作者: 谢金石
中文摘要:

针对导航星座自主定轨,提出一种提高集中式算法效率的新思路,即充分利用高频、高精度的星间链路测距信息,在短弧内将卫星最优轨道与长期预报轨道的差异用多次曲线描述,得到卫星位置和速度的最佳估值。此方法无需动力学建模和计算状态转移矩阵,因此算法极为简洁。同时,对于自主运行期间缺乏空间基准,提出约束轨道升交点赤经的方法,以减小对地面系统的依赖程度。仿真结果表明,导航星座自主运行60 d,不考虑地球自转参数(EOP)长期预报误差,在无锚固站的情况下,链路数不少于5条时能够达到轨道URE优于1 m,位置3 m,速度毫米级的定轨精度。最后,通过比对验证了新算法比已有EKF分布式自主定轨算法的效率更高。

英文摘要:

A new rapid centralized algorithm is proposed to improve the low computational efficiency for autonomous orbit determination of navigation satellite constellation, which fully uses the powerful high frequency inter-satellite measurement capability, and describes the difference between the real and long term forecasting orbit as the simple higher order polynomials in short arc, and then obtains the satellite' s optimal position and velocity estimation. This method needs no complex dynamic modeling, trajectory integration and the state transition matrix calculation, and thus greatly saves computing resources. Meanwhile in order to reduce the dependence on ground support system, the constraint of the longitude of the ascending node information of forecast orbit is proposed to establish the spatial datum. The simulation results show that under the existing simulation scenarios after 60 days autonomous operation the new algorithm has the orbit user orbit error(URE) of 1 m , the position error of 3 m, and the velocity error of mm level with no less than 5 inter-satellite links, regardless of EOP error. Finally, by comparison, the autonomous orbit determination time using the new method is more efficient than the distributed Extended Kalman Filter (EKF) algorithm.

同期刊论文项目
期刊论文 14 会议论文 5
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《测绘科学技术学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:信息工程大学
  • 主办单位:信息工程大学科研部
  • 主编:郭宇飞
  • 地址:河南省郑州市科学大道62号
  • 邮编:450001
  • 邮箱:cyxbbjb@163.com
  • 电话:0371-81630447
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-6338
  • 国内统一刊号:ISSN:41-1385/P
  • 邮发代号:36-391
  • 获奖情况:
  • 1991年获国防科工委首届国防优秀科技期刊三等奖,1995年获河南省首届高校优秀学报一等奖、全国高校...,1996年获总参首届优秀期刊奖、河南省第2届优秀科...,1999年获河南省教委第二届优秀学报一等奖,2000年获《CAJ-CD》执行优秀奖,2002年获河南省第5届优秀科技期刊一等奖,2003年获总参优秀期刊奖,2006年国家教育部科技司首届中国高校优秀科技期刊,2009年获全国高校科技期刊优秀编辑质量奖,2010年获教育部科技司第三届中国高校优秀科技期刊奖,2010年获总参
  • 国内外数据库收录:
  • 中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:3982