基于北斗导航卫星信号的低轨卫星自主定轨

摘要：

利用北斗卫星导航信号对低轨卫星自主定轨进行了研究。首先对卫星轨道动力学方程进行了推导，建立一个考虑地球J2摄动下的卫星动力学模型，并利用4阶龙格-库塔数值积分法进行轨道传播。选用北斗卫星导航信号的伪距和伪距率作为定轨的测量方程。然后，对北斗卫星可见星的个数进行了分析。最后，采用SRUKF算法对低轨CHAMP卫星轨道状态进行估计，并通过STK8.1生成仿真数据对SRUKF、UKF和EKF算法的跟踪性能进行对比分析。仿真结果表明，在跟踪过程中最少能接收到18颗北斗卫星信号，能够满足定轨要求。在相同条件下，SRUKF算法的跟踪精度优于UKF、EKF算法，SRUKF算法能减少89%的位置误差和90%的速度误差。

关键词：低轨、北斗导航卫星、自主定轨、摄动、非线性滤波

分类号：TP24(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金61104196，61301217，61473153；江苏省自然科学基金BK20131352；高等学校博士学科点基金20123219120043；南京理工大学紫金之星基金资助AB41381

在线出版日期：2014-11-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：644-648