面向精密位置服务的低轨卫星轨道预报精度分析

作     者：袁俊军 李凯 唐成盼 周善石 胡小工 曹建峰 YUAN Junjun;LI Kai;TANG Chengpan;ZHOU Shanshi;HU Xiaogong;CAO Jianfeng

作者机构：中国科学院上海天文台上海200030 中国科学院大学北京100049 上海市空间导航与定位技术重点实验室上海200030 北京航天飞行控制中心北京100094 

出 版 物：《测绘学报》 (Acta Geodaetica et Cartographica Sinica)

年 卷 期：2022年第51卷第5期

页      面：640-647页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(12103077 12173072 41804030 41874039)。 

主　　题：LEO导航增强 轨道预报 动力学拟合 轨道积分 

摘      要：LEO卫星精密轨道预报是LEO导航增强系统中重要的技术环节之一,本文使用多种算法来实现不同任务需求下的轨道预报。对于在地面处理系统实现的LEO轨道预报,算法1采用定轨预报同时处理的策略,算法2将离散轨道点进行动力学拟合再进行积分外推。GRACE-C卫星预报5、10、15 min的URE平均精度分别为5.25、5.67、6.25 cm;HY2A卫星为7.83、8.69、9.66 cm;SWARM-A卫星为8.88、9.22、9.63 cm;SWARM-B卫星为8.49、8.98、9.63 cm。对于计算条件受限的LEO星上轨道预报,本文利用单个轨道点及简单动力学模型进行轨道积分外推的算法。该算法主要考虑地球中心引力及非球形引力摄动,因此地球重力场阶次对轨道预报精度产生较大影响。平均高度为500 km的LEO卫星选取60阶重力场,高度为1000 km的LEO卫星选取30阶重力场,可实现预报10 min轨道优于10 cm的预报精度。