导航卫星瞬时标称轨道的确定

摘要

全球卫星导航系统是由多颗导航卫星组成的星座系统.无论是卫星发射还是轨道位置保持,都需要确定导航卫星在星座中的最佳轨道位置.但是因为卫星初始发射偏差和长期轨道摄动的影响,真实的导航卫星星座不是理想的、固定的,而是存在偏差和运动变化的,星座中各个卫星的最佳轨道位置也不确定,给轨道控制策略的制定带来麻烦.瞬时标称轨道是根据当前星座中各个卫星的实际轨道位置得出的最优轨道.导航卫星的瞬时标称轨道可以作为卫星发射和位置保持的参考目标,指导制定导航卫星的轨道控制策略.由于条件的限制,在对导航卫星轨道控制时不可能对所有轨道参数进行调整,通常只控制几个重要参数,使实际在轨卫星星座与理想星座达到最优拟合.本文针对导航卫星发射和轨道位置保持两种轨道操作情况,提出用升交点赤经、纬度幅角和升交点地理经度作为瞬时标称轨道的参数,并采用最小二乘法拟合,使瞬时标称轨道形成的星座构型最优.本文的研究成果可以为全球导航星座部署以及后续的星座在轨维护任务提供技术支持.