[發明專利]適用于低軌衛星的軌道預報誤差經驗模型生成方法及系統有效

申請號：	201710345825.0	申請日：	2017-05-17
公開（公告）號：	CN108959665B	公開（公告）日：	2021-10-08
發明（設計）人：	吳會英;齊金玲;周美江;李斌;王靜	申請（專利權）人：	上海微小衛星工程中心
主分類號：	G06F30/20	分類號：	G06F30/20
代理公司：	上海光華專利事務所(普通合伙) 31219	代理人：	徐秋平
地址：	201203 上海市***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	適用于衛星軌道預報誤差經驗模型生成方法系統
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【說明書】：

本發明提供一種適用于低軌衛星的軌道預報誤差經驗模型生成方法及系統，包括：獲取徑、橫、法慣性坐標系下的事后精密定軌數據以及對應的軌道預報數據；在徑、橫、法慣性坐標系下，基于事后精密定軌數據和軌道預報數據對應的位置速度誤差，建立軌道預報誤差經驗模型。本發明的適用于低軌衛星的軌道預報誤差經驗模型生成方法及系統根據事后精密定軌數據和軌道預報數據進行軌道預報誤差分析，以根據得到的位置三分量和速度三分量的誤差傳遞規律，形成軌道預報誤差經驗模型，以供工程使用。

技術領域

本發明涉及軌道動力學衛星精密定軌中的衛星軌道預報的技術領域，特別是涉及一種適用于低軌衛星的軌道預報誤差經驗模型生成方法及系統。

背景技術

衛星在軌運行的軌道預報誤差量級與衛星所處的大氣環境以及衛星自身的形狀、質量有很大關系，但是軌道預報誤差規律卻是由軌道動力學的物理規律決定的。具體地，位置三分量與速度三分量這六個物理量之間的物理關系決定了軌道預報誤差的傳播規律。

現有技術中，對于大多數衛星用戶來說，僅僅關心位置預報精度，不關心速度預報精度。雖然速度也是衛星運動的基本參數，但由于大多數用戶無速度預報需求，導致速度的誤差模型的研究并不深入。

由于大多數衛星的星上軌道外推方案需要軌道預報數據作為輸入，因此，需要對軌道預報誤差的模型進行研究。根據在軌大量衛星遙測數據的分析結果，衛星軌道預報的位置速度誤差有一定物理規律。因此，將物理規律總結，建立軌道預報誤差經驗模型，作為衛星軌道預報的工程輸入成為一個需要深入研究的課題，預期能夠達到良好的應用效果。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種適用于低軌衛星的軌道預報誤差經驗模型生成方法及系統，根據事后精密定軌數據和軌道預報數據進行軌道預報誤差分析，以根據得到的位置三分量和速度三分量的誤差傳遞規律，形成軌道預報誤差經驗模型，以供工程使用。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種適用于低軌衛星的軌道預報誤差經驗模型生成方法，包括以下步驟：獲取徑、橫、法慣性坐標系下的事后精密定軌數據以及對應的軌道預報數據；在徑、橫、法慣性坐標系下，基于事后精密定軌數據和軌道預報數據對應的位置速度誤差，建立軌道預報誤差經驗模型；所述軌道預報誤差經驗模型為：

其中，X′、Y′、Z′分別為徑、橫、法慣性坐標系下位置誤差在徑向、橫向和法向的分量；V_X′、V_Y′、V_Z′分別為徑、橫、法慣性坐標系下位速度誤差在徑向、橫向和法向的分量；X_real、Y_real、Z_real、V_Xreal、V_Yreal、V_Zreal為徑、橫、法慣性坐標系下根據事后精密定軌得到的位置速度分量；ΔX_σ、ΔY_σ、ΔZ_σ、ΔV_X、ΔV_Y、ΔV_Z為位置速度三分量的三角函數誤差項的幅值；為位置速度三分量的三角函數誤差項的初始相位；ΔY₀,ΔV_X0分別為位置橫向和速度徑向的線性誤差項的初值；分別為位置橫向和速度徑向的線性誤差項的斜率；n為軌道運動平均角速度。