来自 航天航空 2019-11-20 23:21 的文章
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  在基于SLR的卫星精密定轨中,影响其定轨精度的因素主要有以下4个方面:观测模型误差、描述卫星运动的力学模型不精确而引起的力学模型误差、状态方程和观测方程线性化带来的误差、计算过程中引进的数值误差。观测模型的众多误差改正中,绝不可忽视大气折射延迟的影响,它是最不容易精确化的修正。目前在大型精密轨道解算软件系统中普遍采用的是Marini&Murray(M-M)大气折射模型,它是由级数展开法得到的,而级数展开法在低高度角时收敛性较差,并且大气模型的误差也会在级数展开法中得到放大。

  现在映射函数方法已经受到了重视,相比较于级数展开法,在大气延迟的计算中,他得到的模型能达到更高的精度和更广的高度覆盖。利用探空气球资料沿光路数值积分的结果比较Mendes模型与M-M模型,结果证明:与Marini&Murray模型相比由映射函数方法得到的Mendes模型可以达到更高的精度,在低高度角时有非常明显的改进。

  本文利用德克萨斯大学的卫星动力学软件系统—UTOPIA对lageos卫星进行轨道解算,采用M-M与Mendes模型分别对3天的短弧与30天的长弧进行了解算比较分析。经由定轨计算及定轨精度的比较可以得出结论:不论是在短弧还是长弧的卫星轨道解算,测量模型中采用Mendes大气折射模型的效果好于Marini&Murray大气折射模型,所以在卫星精密定轨中完全可以应用Mendes大气折射模型来提高定轨精度。

  此外,由于映射函数都是相对于本征方向建立的,而Mendes模型中的角自变量却是真方向,本文即对Mendes模型的映射函数做了观测目标距离改正(即把真方向换算为本征方向),再次应用UTOPIA分别对高轨卫星(Lageos卫星)、低轨卫星(ERS-2)进行定轨比较分析,结果表明:在对高轨卫星的精密轨道计算中,目标距离改正基本没有影响;在对ERS-2卫星精密轨道确定中,验证了目标距离改正理论的正确性,定轨精度确有提高,但改善程度有限,定轨残差的均方值改变小于百分之一毫米。

  作者分析了其原因:现在决大多数的人卫激光测距的高度截止角都大于15度,且低高度角的观测值较少。所以目标距离改正在精密定轨中的应用效果不明显。但估计在轨道高度为100公里至400公里之间的卫星的长弧轨道解算中,它的定轨精度影响应该加大,可能会有实际应用价值。展开我来答

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