CAJ | 학술논문

空间飞行器需要实时的高精度轨道信息来完成对载荷的指令操作和遥感数据的实时处理.除了星载GPS技术,星载多普勒无线电定轨定位系统(DORIS,DopplerOrbitography and Radio-positioning Intergrated by Satellite)是仅有的有能力提供分米级精度的实时在轨轨道确定技术,它可通过测量星地相对多普勒频移,在星上完成实时定轨和预报,目前该技术已在国外多个卫星上实现,达到了较好的效果,而我国还没有建立这样实时自主定轨系统.为此,结合我国高分辨率空间对地观测系统的建设需求和我国航天器对实时自主定轨及其精度的要求,利用扩展卡尔曼滤波算法对多普勒测量进行了实时自主定轨仿真计算,分析了频率偏差估计与否、初轨误差、地面信标站地理分布以及观测精度等对实时自主定轨的滤波收敛时间和定轨精度的影响,为我国利用DORIS技术进行实时在轨轨道确定提供方案和软件原型.仿真计算表明,基于28个全球分布的地面站,对于高度为800km的卫星,在忽略其动力学模型误差的假设下,若初轨三维位置、速度误差分别为100m(或差至1km)、1m/s(1σ),2h后滤波可以达到稳定收敛,收敛后的实时定轨误差可以达到0.1 m(1σ).滤波估计参数除了6个卫星轨道状态参数,还估计了地面信标相对于卫星超稳定振荡器的频率偏差.
공간비행기수요실시적고정도궤도신식래완성대재하적지령조작화요감수거적실시처리.제료성재GPS기술,성재다보륵무선전정궤정위계통(DORIS,DopplerOrbitography and Radio-positioning Intergrated by Satellite)시부유적유능력제공분미급정도적실시재궤궤도학정기술,타가통과측량성지상대다보륵빈이,재성상완성실시정궤화예보,목전해기술이재국외다개위성상실현,체도료교호적효과,이아국환몰유건립저양실시자주정궤계통.위차,결합아국고분변솔공간대지관측계통적건설수구화아국항천기대실시자주정궤급기정도적요구,이용확전잡이만려파산법대다보륵측량진행료실시자주정궤방진계산,분석료빈솔편차고계여부、초궤오차、지면신표참지리분포이급관측정도등대실시자주정궤적려파수렴시간화정궤정도적영향,위아국이용DORIS기술진행실시재궤궤도학정제공방안화연건원형.방진계산표명,기우28개전구분포적지면참,대우고도위800km적위성,재홀략기동역학모형오차적가설하,약초궤삼유위치、속도오차분별위100m(혹차지1km)、1m/s(1σ),2h후려파가이체도은정수렴,수렴후적실시정궤오차가이체도0.1 m(1σ).려파고계삼수제료6개위성궤도상태삼수,환고계료지면신표상대우위성초은정진탕기적빈솔편차.