转发式对观测卫星定轨

【作者】 雷辉； 李志刚； 杨旭海； 武文俊； 成璇； 冯初刚；

【机构】 中国科学院研究生院； 中国科学院国家授时中心； 中国科学院上海天文台；

【摘要】 基于卫星双向时间传递技术,提出了一种全新的卫星轨道测定方法——"转发器式卫星轨道测定方法"。该方法完全消除地面站的原子钟钟差的影响,能给出高精度的卫星轨道。发射信号和接收信号的不同组合,形成不同模式的卫星测轨观测方法:各台站仅接收卫星转发自己台站发射的信号,这种观测形成了转发式自发自收测轨模式;各台站接收同一台站发射的信号,这种组合形成了转发器式一发多收测轨模式;用多站发多站接收各站信号,这种组合形成转发式多发多收对观测测轨模式;主站收副站信号,副站收主站信号,这种组合形成转发式主从对观测测轨模式。转发式测轨测距信号生成和相关信号测量在地面站进行,地面站有自校正系统,对多种误差,包括仪器误差进行修正,最终观测结果消除了仪器误差的影响,系统具有很高的观测精度。实际观测结果表明转发式自发自收模式的观测精度测距精度优于1 cm,定轨的观测残差为6.4 cm,站的偏差变化为1 cm,重叠的轨道差统计在R方向平均为21.9 cm,T方向平均为12.1 cm,N方向平均为13.1 cm,位置POS重叠部分的轨道差为28.7 cm。仅转发式主从对观测测轨模式定轨的观测残差为3.9 cm;上述两种模式联合定轨:自发自收观测残差为7.0 cm,转发式主从对观测测轨模式部分的观测残差为4.2 cm。更多还原