面向精密位置服务的低轨卫星轨道预报精度分析

作者：袁俊军; 李凯; 唐成盼; 周善石; 胡小工; 曹建峰

来源：测绘学报, 2022, 51(05): 640-647.

• LEO导航增强
• 轨道预报
• 动力学拟合
• 轨道积分

LEO卫星精密轨道预报是LEO导航增强系统中重要的技术环节之一，本文使用多种算法来实现不同任务需求下的轨道预报。对于在地面处理系统实现的LEO轨道预报，算法1采用定轨预报同时处理的策略，算法2将离散轨道点进行动力学拟合再进行积分外推。GRACE-C卫星预报5、10、15 min的URE平均精度分别为5.25、5.67、6.25 cm; HY2A卫星为7.83、8.69、9.66 cm; SWARM-A卫星为8.88、9.22、9.63 cm; SWARM-B卫星为8.49、8.98、9.63 cm。对于计算条件受限的LEO星上轨道预报，本文利用单个轨道点及简单动力学模型进行轨道积分外推的算法。该算法主要考虑地球中心引力及非球形引力摄动，因此地球重力场阶次对轨道预报精度产生较大影响。平均高度为500 km的LEO卫星选取60阶重力场，高度为1000 km的LEO卫星选取30阶重力场，可实现预报10 min轨道优于10 cm的预报精度。

• 单位
  中国科学院上海天文台; 中国科学院大学; 北京航天飞行控制中心