低轨卫星定轨方法、装置、电子设备及计算机存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种低轨卫星定轨方法、装置、电子设备及计算机存储介质，该方法通过结合星历数据以及低轨卫星针对导航卫星进行观测所得到的观测数据来对低轨卫星进行定轨，相较于传统的只根据星历数据来进行定轨的方案，由于引入了观测数据，因此，可以通过观测数据来对定轨过程进行限定，达到兼顾定轨的时效性以及定轨的准确性的目的。定轨的准确性的目的。定轨的准确性的目的。

【技术实现步骤摘要】
低轨卫星定轨方法、装置、电子设备及计算机存储介质


[0001]本申请属于卫星通信
，具体涉及一种低轨卫星定轨方法、装置、电子设备及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]当前针对低轨卫星进行定轨时，一般是采用超快预报星历、广播星历或者由IGS(International GNSS Service，国际GNSS服务)组织发布的事后精密星历来进行计算。
[0003]若采用事后精密星历虽然能够保证定轨的准确性，但是该星历数据存在较长的时延(长达13天左右)，不利于需要依靠低轨卫星来工作的星历产品的时效性。
[0004]若采用超快预报星历或广播星历，虽然可解决时效性问题，但是定轨的准确性无法得到保证。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种低轨卫星定轨方法、装置、电子设备及计算机存储介质，基于低轨卫星所观测到的GPS(Global Positioning System，全球定位系统)卫星数据以及星历数据(广播星历或超快预报星历)来对低轨卫星进行定轨，可以兼顾时效性以及准确性。
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星定轨方法，其特征在于，所述方法包括：获取观测时刻k时刻的星历数据以及k时刻的观测数据，所述观测数据为低轨卫星针对导航卫星进行观测所得到的数据；根据所述星历数据、所述观测数据、所述低轨卫星在k
‑
1时刻的状态向量x
k
‑1以及预先构建的动力学模型，计算所述低轨卫星在k时刻的状态向量粗略值以及k时刻的状态转移矩阵φ
k,k
‑1，所述状态转移矩阵用于表征所述低轨卫星的状态向量变化；根据所述k时刻的状态转移矩阵φ
k,k
‑1，计算得到k时刻的状态误差协方差矩阵P
k,k
‑1；通过所述k时刻的状态误差协方差矩阵P
k,k
‑1修正所述低轨卫星在k时刻的状态向量粗略值得到所述低轨卫星在k时刻的状态向量x
k
。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述据所述星历数据、所述观测数据、所述低轨卫星在k
‑
1时刻的状态向量x
k
‑1以及预先构建的动力学模型，计算所述低轨卫星在k时刻的状态向量粗略值以及k时刻的状态转移矩阵φ
k,k
‑1，包括：根据所述星历数据，确定出所述导航卫星的地心坐标的表达式；根据所述观测数据，确定出所述低轨卫星相对所述导航卫星的伪距观测量的表达式以及载波相位观测量的表达式；将所述导航卫星的地心坐标的表达式与所述低轨卫星相对所述导航卫星的伪距观测量的表达式以及载波相位观测量的表达式进行联立求解，得到所述低轨卫星地心坐标；根据所述低轨卫星地心坐标、所述低轨卫星在k
‑
1时刻的状态向量x
k
‑1以及所述动力学模型，得到所述低轨卫星在k时刻的状态向量粗略值以及k时刻的状态转移矩阵φ
k,k
‑1。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述观测数据，确定出所述低轨卫星相对所述导航卫星的伪距观测量的表达式以及载波相位观测量的表达式，包括：基于公式确定出所述伪距观测量的表达式；基于公式确定出所述载波相位观测量的表达式；其中，PC为所述伪距观测量，LC为所述载波相位观测量；f1为所述导航卫星上的第一载波L1的频率，f2为所述导航卫星上的第二载波L2的频率；为所述导航卫星上的第二载波L2的频率；其中，为所述观测数据所包括的伪距观测值，为所述观测数据所包括的载波相位观测值，为所述低轨卫星与所述导航卫星之间的几何距离；为所述导航卫星在协议地球坐标系中的坐标，(x
LEO
,y
LEO
,z
LEO
)为所述低轨卫星的坐标；c为真空中的光速；t
s
为所述导航卫星的钟差；ρ
ion
为电离层延迟；ρ
rel
为相对论改正；ρ
pco
为所述低轨卫星的天线相位中心偏差；为所述导航卫星的天线相位中心偏差；ε为观测噪声和无法模型化的误差；λ为载波波长，N为载波相位观测值整周模糊度，δ为系数。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所述根据所述观测数据，确定出所述低轨卫星相对所述导航卫星的伪距观测量以及载波相位观测量之前，所述方法还包括：剔除所述观测数据中的误差数据。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述星历数据，确定出所述导航卫星的地心坐标，包括：根据公式计算得到所述导航卫星在协议地球坐标系中的地心坐标(X，Y，Z)；其中，所述其中，所述其中，所述M＝M0+n(t
‑
t
oe
)，n＝n0+Δn，n为所述导航卫星在所述观测时刻的平均角速度；G为万有引力常数，M为地球质量，n0为所述导航卫星在参考时刻t
oe
时在所述星历数据中的平均角速度，Δn为所述星历数据所包括的导航电文中的摄动改正量，M为所述导航卫星在所述观测时刻的平近点角，M0为所述导航卫星在参考时刻t
oe
时在所述星历数据中的平近点角；E为所述导航卫星在所述观测时刻的偏近点角；e为所述星历数据所包括的轨道偏心率；f为所述导航...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭海龙，周旭华，王晓梅，徐可馨，
申请(专利权)人：中国科学院上海天文台，
类型：发明
国别省市：