DORIS系统自主在轨实时定轨的实现与精度分析

• 作者: 曹建峰 李培佳 王小亚 胡小工 邢楠 黄勇
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 推广卡尔曼滤波 DORIS ENVISAT 轨道计算
• 年，卷（期）: 2012,（5）
• 所属期刊栏目: 飞行器设计与力学
• 页码范围: 533-540
• 分类号: V412.4
• 字数: 6953字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2012.05.002

摘要

国家科技重大专项高分辨率空间对地观测项目的实施,对卫星平台的自主在轨实时定轨提出了新的需求.由法国发展的DORIS实时定轨系统虽已成功应用于多个对地观测平台,但该系统从未公布其原始数据和数据处理的技术细节,因此本文尝试利用DORIS地面主控站提供的ENVISAT标准格式多普勒数据,假设星上自主定轨时采用相同的数据,基于卡尔曼滤波算法实现(仿真)自主实时定轨.计算表明仅考虑简单的非球形引力模型,对于位置误差1km,速度误差1m/s的初始条件,2小时后滤波趋于稳定,滤波精度为十米量级,速度精度为厘米每秒级.为提高滤波计算效率,对坐标系统转换进行简化后,定轨精度仍在十米量级.基于DORIS仿真测量数据滤波计算表明,随着测量精度的提高和每圈观测弧段的增加,滤波计算的精度也会得到有效提高.