一种适用于星载GPS自主定轨的地球引力近似计算改进方法

摘要

提出了一种适用于星载GPS自主定轨的改进的地球引力近似函数方法(improved gravity acceleration approximation function, IGAAF)。对IGAAF方法的性能进行评估,结果表明:IGAAF方法的计算耗时小于45×45阶球谐模型;拟合系数容量仅为200～320 kB;引力加速度的截断误差(3D RMS)处于1×10~2～1×10~3 nm/s^2量级,小于每颗低轨卫星自主定轨所需的最优阶次球谐模型(GOCE:105×105,CHAMP:85×85,GRACE-A:65×65, ZY3/TerraSAR-X:55×55);将IGAAF方法应用于星载GPS自主定轨试验,相比于球谐模型,不会降低自主定轨精度。IGAAF方法在保证定轨精度的同时兼顾计算效率与系数容量的平衡,在星载GPS自主定轨的工程化应用中具有较强的实用价值。