低轨卫星广播星历模型与算法

发布时间：2021-02-17 22:03

　　利用低轨卫星发播导航增强信息与导航信号,可提高导航系统定位精度与完好性,实现导航系统备份能力,同时较强的低轨卫星信号使得导航系统在强干扰、严遮蔽的复杂环境中提供可信、连续的位置信息服务成为可能。文章围绕低轨卫星增强导航卫星这一主题,内容涉及低轨卫星星座设计及低轨卫星广播星历参数设计。主要工作及成果如下:（1）选取80颗轨道高度为1000km的卫星组成低轨卫星星座,卫星星座构型为W80/8/1,卫星轨道倾角为55°,可实现除高纬地区90%的全球覆盖,南北纬80°范围内低轨卫星单星座PDOP值在1¹0之间。同时论证了该星座增强北斗全球系统（3GEO+3IGSO+24MEO）的情况。仿真结果表明,低轨卫星星座的加入使得BDS星座最大PDOP值降低20.5%,最小PDOP值降低13.5%,平均PDOP值降低17%。（2）将GPS 16/18参数应用于500km¹500km轨道低轨卫星,拟合残差在2cm²0cm之间。针对较大的拟合残差,对CHAMP卫星进行谱分析,结果表明,卫星轨道长半轴具有T/2短周期项,轨道偏心率与近地点幅角具... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

各个星座PDOP值比较

长安大学硕士学位论文Walker 星座不同的相位因子决定不同的星座构型。以下为选择不同相位因子时星座PDOP 值随纬度变化情况。可以看出，当相位因子选择 0、2、4 时 PDOP 值较大，低纬度地区 PDOP 值可达到 500 左右。相比较而言，当相位因子为 1 时 PDOP 值最小。因此文中选择 1 为最终星座相位因子。

不同轨道倾角比较

【参考文献】：
期刊论文
[1]LEO广播星历参数设计的无奇点根数法[J]. 王鼎蔚,杜兰,郑勇,宋世泽,范华.  测绘科学技术学报. 2017(01)
[2]无旋转倾角的NAV/CNAV型GEO广播星历拟合[J]. 杜兰,刘泽军,周佩元,方善传,刘利,马高峰.  测绘学报. 2017(03)
[3]区域监测站与低轨卫星数据联合测定MEO卫星轨道[J]. 王乐,张勤,黄观文,燕兴元,秦志伟.  测绘学报. 2016(S2)
[4]低轨导航增强卫星的轨道状态型星历参数设计[J]. 方善传,杜兰,周佩元,路余,张中凯,刘泽军.  测绘学报. 2016(08)
[5]GEO广播星历参数设计的无奇点根数法[J]. 张中凯,杜兰,刘利,何峰,路余,周佩元.  测绘学报. 2014(05)
[6]北斗广播星历参数拟合及精度分析[J]. 王乐,贾小林.  大地测量与地球动力学. 2013(05)
[7]基于铱星增强的GPS系统RAIM性能[J]. 田世伟,李广侠,常江,吕晶,戴卫恒.  解放军理工大学学报(自然科学版). 2013(03)
[8]HY-2卫星DORIS厘米级精密定轨[J]. 朱俊,王家松,陈建荣,何雨帆.  宇航学报. 2013(02)
[9]GPS两种广播星历参数拟合及外推精度分析[J]. 戴小蕾,楼益栋,李文.  大地测量与地球动力学. 2013(01)
[10]小偏心率低轨卫星的星历参数拟合法[J]. 柳青松,刘峰,巨涛.  航天器工程. 2010(04)

博士论文
[1]基于高中低轨卫星的全球实时厘米级导航系统理论与方法研究[D]. 苏醒.武汉大学 2017
[2]多学科设计优化方法及其在导航星座设计中的应用[D]. 冯向军.国防科学技术大学 2008
[3]基于遗传算法的卫星星座设计[D]. 曾喻江.华中科技大学 2007
[4]GEO卫星精密定轨技术研究[D]. 杜兰.解放军信息工程大学 2006

硕士论文
[1]广播星历参数及拟合算法性能研究[D]. 肖琴琴.中南大学 2013
[2]导航卫星广播星历参数模型及拟合算法研究[D]. 黄华.南京大学 2012
[3]通信卫星组网仿真系统的设计与实现[D]. 马吉康.北京邮电大学 2008



本文编号：3038609