卫星精密定轨中的经验力补偿方法研究和应用

摘要

人造地球卫星的精密定轨工作中,力学模型的精度是制约定轨精度提高的主要因素,经验力补偿算法作为提高力学模型精度的重要方法被广泛使用.本文对经验力补偿算法中的经验力模型形式选择、补偿周期选择和状态转移矩阵的计算方法等三个方面作了深入分析,认为经验力模型形式的选择应着重从力学观点出发给出含有一定力学背景的经验力公式.文中结合具体的定轨工作给出了不同的算法并在两项工作加以应用,针对中高轨卫星的光压摄动源进行了经验力模型补偿,从定轨结果上来看,力模型补偿算法的应用有效地提高了卫星定轨精度和轨道预报精度.通过力模型补偿算法对GPS导航星座卫星和鑫诺地球同步卫星这类中高轨卫星作了力学模型的精细化处理,可以作到轨道预报两天的精度三维误差保持在1米附近,这与有关资料的研究结果相比有较大的进展,证实了算法的有效性和可用性.