导航卫星自主定轨技术：解决秩亏性问题

"导航卫星自主定轨方法研究，刘万科，李征航等人探讨了解决仅使用星间测距观测值进行自主定轨时遇到的秩亏性问题，提出了一种结合先验信息的最小二乘配置法，可以同时处理所有卫星的轨道状态参数和钟差参数。这种方法通过110天的模拟数据验证，能够有效控制和约束星座旋转误差，实现高精度的自主定轨，达到与广播星历相当的精度。文中还强调了在高精度自主定轨中考虑潮汐摄动的重要性，并指出了未来研究的方向。该研究对于保障卫星导航系统的战时生存能力和提高定位精度具有重要意义。" 在传统的卫星导航系统中，地面控制系统是不可或缺的部分，负责生成和注入卫星的广播星历。然而，一旦地面控制系统受到破坏，卫星系统的运行将受到影响。因此，自主定轨技术应运而生，它允许导航卫星在轨更新星历，减少对地面控制系统的依赖。美国的GPS系统已经实现了自主定轨功能，而我国的二代卫星导航系统也将面临相同挑战，需要快速解决自主定轨问题。 在自主定轨过程中，仅依赖星间测距观测值会遇到秩亏性问题，即星座旋转的不可观测性。刘万科和李征航提出的方法通过引入先验信息的最小二乘配置法，可以解决这一难题。这种方法能够处理所有卫星的轨道参数和钟差参数，避免秩亏性问题，保证星座的稳定运行。通过模拟实验，证明了该方法的有效性，自主定轨精度与广播星历相当，对于维持星座的精确运行至关重要。 此外，考虑到潮汐摄动对卫星轨道的影响，研究指出在高精度自主定轨中必须考虑这一因素，以进一步提高定轨的准确性。这为未来的研究提供了新的方向，即如何更好地处理这些摄动以优化自主定轨性能。 这项研究为导航卫星自主定轨提供了重要的理论和技术支持，有助于构建更加自主、可靠的卫星导航系统，对于提升系统的抗干扰能力和定位精度具有深远的影响。