[发明专利]基于短弧定轨和预报的导航卫星轨道快速恢复方法

摘要

本发明属于导航卫星精密定轨技术领域，特别涉及一种基于短弧定轨和预报的导航卫星轨道快速恢复方法，包含：通过短弧定轨和短弧预报，并采用卫星在参考历元至地心的距离作为径向分量、卫星至初始轨道平面的距离作为次法向分量、和按坐标系右手规则定义的第三分量作为切向分量，以及三者的时间变率作为轨道根数参数，并通过附加分量修正值的兼容用户星历计算，进行导航卫星轨道快速恢复。本发明能够实现轨控前后用户星历解算方法的无缝对接，提高卫星定轨和预报的准确度，轨控后能够在较短时间内得出用户应用需求的卫星精密轨道，并作出精确预报，使卫星快速恢复正常使用，保障卫星系统的正常工作，对导航卫星轨道测定技术领域具有重要指导意义。

主权项

1.一种基于短弧定轨和预报的导航卫星轨道快速恢复方法，其特征在于，依据地面监测站实时对导航卫星进行跟踪观测，获取导航卫星轨道漂移数据；若导航卫星轨道漂移数据达到允许范围边界，则按照预先制定计划实施轨控，自轨控时刻起，通过导航卫星的定轨短弧跟踪观测数据进行定轨，定轨短弧大小≤1°跟踪弧度大小，并利用预报短弧进行导航卫星轨道预报，预报短弧≤定轨短弧的十分之一，通过导航卫星的短弧跟踪观测数据进行定轨包含如下内容：步骤1、选择导航卫星在参考历元至地心距离作为径向分量，导航卫星至初始轨道平面距离作为次法向分量，按坐标系右手规则定义的第三分量作为切向分量，以及三者的时间变率，作为轨道根数的六个参数；步骤2、利用轨道根数的六个参数，并结合辅助坐标系，构建每个监测站的测距误差方程及距离变率误差方程，其中，辅助坐标系选择地球质心作为原点；步骤3、利用导航卫星跟踪观测数据中的多个短弧，分别对测距误差方程及距离变率误差方程进行连续解算，获取卫星轨道参数估值；步骤4、对正常运行时导航电文中的用户星历计算模型通过附加轨道根数分量修正值，获取兼容轨控前后的用户星历解算，其中，附加轨道根数分量修正值在正常运行时设置为零。