地球运动不确定性对GPS卫星长期预报误差的影响

本文《地球不确定性运动造成的GPS卫星预报误差分析》由陈培、黄镐和闫搏合作撰写，发表于中国科技论文在线。文章探讨了在导航星座自主导航设计过程中的关键问题，特别是在全球定位系统（GPS）自主导航模式中，其工作依赖于地面站提供的长期轨道预报结果。地球的不确定性运动，如地球自转、公转和摄动效应，对这些预报的精度有着显著影响。 研究者利用数值仿真方法，结合国际地球自转服务（IERS）发布的地球运动参数数据和地球运动预报模型，如JGM3引力场模型，以及RKF78数值积分方法，来模拟和量化地球运动预报模型误差对GPS卫星长期轨道预报的潜在误差。他们特别关注了两种预报周期，即180天和60天，分别进行了仿真计算。 实验结果显示，地球的不确定性运动导致的卫星轨道长期预报误差主要体现在沿迹方向，误差值受预报起始时间和预报周期的影响明显。对于180天的预报周期，最大的沿迹误差均值达到了95米，而60天的预报周期则显著降低，最大沿迹误差均值仅为1.3米。这说明预报时间越长，不确定性运动带来的误差累积效应越显著。 本文的研究不仅揭示了地球运动不确定性对GPS卫星轨道预报的负面影响，还为优化自主导航系统的设计提供了重要的科学依据。此外，它强调了在实际应用中需要定期更新地球运动模型，以减小预测误差，确保导航系统的精确性和可靠性。该研究成果对提高导航星座的自主导航性能，提升导航技术的整体水平具有重要意义，尤其是在航天、航空和全球定位领域的应用。 本文被归类在V448.22类别，对应的是飞行力学、坐标系统、轨道预报和自主导航的专业领域，是导航技术领域的首发论文，体现了作者们在相关理论研究上的深入探究。