基于动力学滤波的低轨卫星星载实时定轨方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了基于动力学滤波的低轨卫星星载实时定轨方法和系统，方法包括：利用GNSS双频伪距和载波观测值进行运动学定轨，生成低轨卫星位置估计；基于运动学定轨结果，结合动力学模型构建卡尔曼滤波器的状态向量，所述状态向量包含卫星轨道位置、速度及力模型参数；通过轨道积分预测当前时刻的状态向量，采用卡尔曼滤波将运动学定轨结果与动力学预测结果融合，更新状态向量；在轨道积分过程中，采用数值积分方法计算状态转移矩阵和敏感矩阵，用于卡尔曼滤波的观测矩阵构建；将更新后的状态向量作为实时定轨结果输出。本发明专利技术能够满足在星载接收机存储和算力有限的条件下，进行实时简化动力学定轨，实现LEO卫星高精度的星上自主实时定轨。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航天器轨道确定，尤其涉及基于动力学滤波的低轨卫星星载实时定轨方法和系统。

技术介绍

1、近年来，近地轨道(low earth orbit,leo)卫星已广泛应用于科学研究以及军事、民用等领域。leo卫星的轨道和姿态控制需要高精度的导航精度。如测高、重力测量、sar干涉测量和大气探测等对地观测任务，这些科学任务运行也需要高精度低延迟的实时轨道位置和速度的支撑。

2、目前，leo卫星的精密定轨(precise orbit determination,pod)主要依赖于星载gnss技术。全球卫星导航系统(global navigation satellite system,gnss)是一种全球覆盖、全天候、高精度、低成本和连续的观测系统，通常，在后处理模式下使用动力学或简化动力学的方法可以获得厘米级的精密轨道，相关技术已被广泛研究。

3、而受制于广播星历有限的精度和星载接收机有限的存储和计算速率等，基于星载gnss的定轨技术实时在轨定轨精度目前仅能达到米级和分米级的水平。按照定轨时采用的方法，通常可以分为运动学定轨、动力学定本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于动力学滤波的低轨卫星星载实时定轨方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于动力学滤波的低轨卫星星载实时定轨方法，其特征在于，运动学定轨的过程包括：

3.如权利要求1所述的基于动力学滤波的低轨卫星星载实时定轨方法，其特征在于，轨道积分的过程包括：

4.如权利要求1所述的基于动力学滤波的低轨卫星星载实时定轨方法，其特征在于，经验力参数的更新过程包括：

5.如权利要求1所述的基于动力学滤波的低轨卫星星载实时定轨方法，其特征在于，卡尔曼滤波的观测矩阵构建过程包括：

6.如权利要求1所述的基于动力学滤波的低轨卫星星载实时...

【技术特征摘要】

1.基于动力学滤波的低轨卫星星载实时定轨方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于动力学滤波的低轨卫星星载实时定轨方法，其特征在于，运动学定轨的过程包括：

3.如权利要求1所述的基于动力学滤波的低轨卫星星载实时定轨方法，其特征在于，轨道积分的过程包括：

4.如权利要求1所述的基于动力学滤波的低轨卫星星载实时定轨方法，其特征在于，经验...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桢，潘白露，施闯，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：