基于误差发散规律的低轨卫星大气阻力系数计算方法

作者：汪宏波; 赵长印; 柳仲贵; 张伟

来源：天文学报, 2016, 57(04): 447-460.

DOI：10.15940/j.cnki.0001-5245.2016.04.006

• 天体力学:轨道计算和定轨
• 方法:数值
• 高层大气阻力

低轨卫星轨道预报精度受到大气模型和大气阻力系数精度的制约,给一些高精度的空间和航天任务带来不利影响.提出了一种基于沿迹方向误差发散规律的大气阻力系数计算新方法.首先通过理论推导给出低轨卫星轨道预报中沿迹误差发散的分析表达式,定量描述初值误差和模型误差对沿迹误差的综合影响;提出利用定轨段的基本信息,优选预报段所采用的阻力系数,抑制沿迹误差的发散速率,从而降低沿迹方向预报误差的最大值,提高短期预报精度.以400 km附近的GRACE-A卫星的全弧段星载GPS高精度资料为基础,检验了方法的精度和成功率.结果表明:相对于传统的定轨预报方法,新方法能提高24 h短期预报精度约45%,成功率约71%,总体有效率约86%;方法对低、中、高等3种太阳辐射水平均有效,对于中低等级的地磁扰动也有效,具备较好的应用价值.

• 单位
  中国科学院; 宇航动力学国家重点实验室; 中国科学院紫金山天文台; 北京跟踪与通信技术研究所