基于GPS和SGP4模型的微小卫星轨道预报研究
随着近年来微小卫星技术的广泛应用,使得在轨航天器的数量不断增加,地面测控系统的压力和成本也与日俱增,研制和发展微小卫星自主导航系统意义重大.目前微小卫星广泛使用GPS 来实现航天器的实时性定轨,而在轨道预报方面由于星载计算容量的限制使得传统的数值计算方法难以实现.本文针对低轨微小卫星自主导航中的轨道预报问题,从系统应用的角度提出一种基于GPS和SGP4模型的轨道预报方法.该方法基于高斯牛顿迭代的原理使用星载GPS 测量数据拟合出两行根数进行轨道预报.算法中首先使用瞬时轨道根数作为平均轨道根数的初值,有效保证了迭代算法的收敛性;然后利用数值差商近似的方法计算雅可比矩阵解决了SGP4 模型复杂的问题;最后使用奇异值分解法计算最小二乘解减少了奇异现象的出现.经过大量的仿真测试,该方法收敛性较好,对低轨卫星轨道预报15 天的精度在15km 范围以内,可以满足大部分微小卫星的中等精度轨道预报任务要求,具有良好的工程应用前景.
微小卫星 自主导航系统 轨道预报 全球定位系统 空间目标解析预报模型
陆正亮 张翔 刘洋 廖文和
南京理工大学机械工程学院,南京市,中国,210094
国内会议
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2015-05-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）