混迭频率估计在低轨卫星动力学模型误差补偿中的应用

摘要

低轨卫星的动力学模型误差是影响定轨精度的重要因素.首先,在不进行动力学模型补偿的前提下,定轨误差会同时包含观测误差和动力学模型误差,证明了达到最优批处理精度的观测数据量的理论结果,得到其最高定轨精度的理论表达式,并经数值实例验证.其次,从轨道特征提取入手,对卫星动力学模型中不能准确模制的部分采用频谱特征分析后的混迭频率估计,基于多项式调幅的三角基函数,通过结合基追踪的ESPRIT方法进行混迭频率的解耦估计确定最优拟合模型,由此建立动力学误差补偿的参数模型和互迭代卫星轨道估计算法,减小了动力学模型误差对定轨精度的影响,证明了其算法性能优于最小二乘算法.计算结果表明,该方法能有效消减动力学模型误差对定轨精度的影响.