潮汐摄动对导航卫星自主定轨误差影响分析

"潮汐摄动对导航卫星自主定轨中的星座整体旋转误差的影响分析 (2009年)" 在导航卫星系统中，自主定轨是提升定位精度和增强系统生存能力的重要技术。该技术允许卫星在轨更新其星历，而无需依赖地面站的实时指令。然而，在自主定轨过程中，特别是只使用星间测距观测值时，会出现星座整体旋转的问题，这会导致定轨精度下降。潮汐摄动，即地球与月球、太阳之间的引力相互作用产生的潮汐力，对卫星轨道产生微小但不可忽视的影响。 潮汐摄动对升交点赤经的影响显著，它会引起导航卫星轨道参数的变化，尤其是轨道倾角和右 ascension of the ascending node (RAAN)。在自主定轨时，如果不考虑这些摄动，会导致切向和法向的定位误差增大。模拟研究表明，随着时间的推移，潮汐摄动对自主定轨误差的影响加剧，例如在第110天时，误差可达到4米，这对于高精度的导航应用来说是不可接受的。 论文作者刘万科、李征航、龚晓颖和王甫红来自武汉大学测绘学院，他们深入探讨了这个问题，并指出在高精度自主定轨中必须考虑潮汐摄动。解决星座整体旋转误差对于确保导航卫星定轨的准确性和用户定位精度至关重要。尽管可以通过引入先验信息来缓解秩亏性问题，但无法完全消除由星座旋转导致的误差。因此，发展能够有效控制或约束星座整体旋转误差的自主定轨算法是当前研究的重点。 现有的文献大多未充分考虑潮汐摄动的影响。为了提高自主定轨的性能，未来的研究需要更深入地研究潮汐摄动的数学模型，优化定轨算法，以便更精确地预测和补偿由潮汐力引起的变化。这将有助于推动导航卫星技术的进步，特别是在高精度导航应用领域，如航空、航海、陆地交通和军事定位等。