土星卫星的精密定轨方案

由于星际探测事业的发展,对土星卫星的定位精度要求愈来愈高,经典的分析法定轨方法已难以适应,在当今计算技术条件高度发展的背景下,本文给出了土星卫星的数值法定轨方案,采用了土星卫星运动的高精度力学模型,并运用１８７４－１９８９这１００多年间的观测资料,引用现代最小二乘估计,对土星卫生进行精密定轨。该方案可以在引用同样的力学模型的前提下,对土星各颗卫星进行定轨,亦可同时进行多颗卫星的定轨。相应的软件比较     

区域导航卫星精密定轨研究

区域卫星导航系统采用混合星座设计,GEO(地球同步轨道)卫星是系统的重要组成部分,其精密定轨技术也是导航系统的关键技术之一。GEO卫星的高轨特性致使地面跟踪基线长度有限,定轨几何条件不佳;其静地特性致使卫星轨道与钟差存在强相关特性,对于基于伪距的GEO卫星定轨模式,需要星地与站间时间同步技术的支持。因此,如何利用区域卫星导航系统的多种测量技术实现多模式、多层次的导航卫星精密定轨,是一项值得深入研究的课题。     

精密定轨用地球大气模型误差的补偿方法

本文提出了一种用于精密轨道确定的地球大气模型误差的补偿方法，这种方法采用改进 大气周日峰角的技术，有效地补偿了大气密度模型的误差，并具有较好的物理意义．与传统 的每圈改进一次加速度的方法比较，轨道确定达到了相当的径向精度，且避免了轨道改进参 数间的相关性，同时解算参数的数量也少了一半．     

Starlete卫星精密定轨中大气模型效度的比较

为满足大气模型比较的需要，把ＣＩＲＡ－１９８６大气模式（简称ＣＩＲＡ８６）引入大气阻力选择模块，对上海天文台人造卫星精密定轨软件ＳＨＯＲＤＥ［１］进行大气模式的扩充。利用多种大气模式分别对Ｓｔａｒｌｅｔｅ卫星的观测资料进行解算，结果表明：ＳＨＯＲＤＥ中指数大气模式更适合对Ｓｔａｒｌｅｔｅ卫星进行精密定轨研究     

Starlette卫星精密定轨中大气模型效度的比较

为满足大气模型比较的需要，把ＣＩＲＡ－１９８６大气模式（简称ＣＩＲＡ８６）引入大气阻力选择模块，对上海天文台人造卫星精密定轨软件ＳＨＯＲＤＥ进行大气模式的扩充。利用多种大气模式分别对Ｓｔａｒｌｅｔｔｅ卫星的观测资料进行解算，结果表明：ＳＨＯＲＤＥ中指数大气模式更适合对Ｓｔａｒｌｅｔｔｅ卫星进行精密定轨研究。     

小行星的搜寻和定轨

本文简要介绍了与小行星有关的一些基本知识和在小行星搜寻方面的国际进展情况，侧重与ASTROD项目有关的内容。并介绍了与小行星定轨有关的网络资源。     

统计定轨中随机模型的验后估计

在卫星精密定轨中,对资料的加权一般是采用经验的方法,本文采用赫尔默特（Ｈｅｌｍｅｒｔ）方差分量估计方法,对Ｌａｇｅｏｓ２卫星６个月的ＳＬＲ资料进行试算,统计了各台站的验后方差,结果表明,用验后方差估计的方法可以得到各台站大致合理的权重,而且可以检验参数配置的合理性。     

LAGEOS卫星精密定轨及残差分析

介绍LAGEOS卫星用卫星激光测距(SLR)资料精密定轨和在精密定轨基础上的残差分析处理．SLR资料的分析处理方法、采用的力学模型和解参数的多少根据目标的不同而不同．对不同的方案进行了详细分析、比较．其关键是对LAGEOS卫星进行精密定轨．得出了目前上海天文台在SLR资料的分析处理中已采用的解算模式．作为例证，该解算模式分析处理了1998年12月31日至1999年6月29日LAGEOS卫星的SLR资料，得到每3天一个弧段的精密轨道．结果显示每3天一个弧段的定轨残差rms都小于2厘米．上海天文台从1999年10月1日开始了全球LAGEOS—l和LAGEOS—2资料的快速分析服务，结果可从APSG的网址：http：／／center．shao．ac．cn／APSG／result获得．     

海上移动站精密测轨方法

将人造卫星精密定轨理论应用于海上移动站精密定轨，根据移动站的特点，建立了相应的定轨条件方程，并在此基础上利用海上移动站某次飞船发射任务跟踪数据进行了实算，给出了定轨结果和讨论。     

利用Bernese5.0软件实现LEO卫星精密定轨

越来越多的LEO卫星装载了高精度的星载GPS接收机,星载GPS定轨已成为LEO卫星精密定轨的重要手段之一。星载GPS精密定轨精度依赖于GPS星历及钟差精度,采用CODE(Center for Orbit Determination in Europe)官方网站提供的GPS精密星历及钟差数据,基于瑞士伯尼尔大学开发的Bernese 5.0软件,采用非差减缩动力学定轨方法,解算了60天的CHAMP卫星和SAC-C卫星轨道,并将所得轨道与JPL和GFZ事后科学轨道比较,得出的轨道位置三维精度优于20 cm量级,速度三维精度约为0.20 mm/s。     

加速仪数据在CHAMP卫星精密定轨中的贡献

通过用几个实例计算，评估了CHAMP卫星加速仪数据对SLR数据定轨精度的贡献．结果显示用加速仪数据代替非保守力对CHAMP卫星进行精密定轨时，其SLR的残差从原来的16．5cm减少到2．7cm，与精密轨道相比，卫星位置误差由18．9cm减少到6．2cm(一天资料)．     

月球探测器过渡轨道的短弧定轨方法

论述的短弧定轨,是指在无先验信息情况下又避开多变元迭代的初轨计算方法,它需要相应的动力学问题有一能反映短弧内达到一定精度的近似分析解．探测器进入月球引力作用范围后接近月球时可以处理成相对月球的受摄二体问题,而在地球附近,则可处理成相对地球的受摄二体问题,但在整个过渡段的力模型只能处理成一个受摄的限制性三体问题．而限制性三体问题无分析解,即使在月球引力作用范围外,对于大推力脉冲式的过渡方式,相对地球的变化椭圆轨道的偏心率很大(超过Laplace极限),在考虑月球引力摄动时亦无法构造摄动分析解．就此问题,考虑在地球非球形引力(只包含J2项)和月球引力共同作用下,构造了探测器飞抵月球过渡轨道段的时间幂级数解,在此基础上给出一种受摄二体问题意义下的初轨计算方法,经数值验证,定轨方法有效,可供地面测控系统参考．     

月球卫星轨道力学综述

月球探测器的运动通常可分为3个阶段，这3个阶段分别对应3种不同类型的轨道：近地停泊轨道、向月飞行的过渡轨道与环月飞行的月球卫星轨道。近地停泊轨道实为一种地球卫星轨道；过渡轨道则涉及不同的过渡方式(大推力或小推力等)；环月飞行的月球卫星轨道则与地球卫星轨道有很多不同之处，它决不是地球卫星轨道的简单克隆。针对这一点，全面阐述月球卫星的轨道力学问题，特别是环月飞行中的一些热点问题，如轨道摄动解的构造、近月点高度的下降及其涉及的卫星轨道寿命、各种特殊卫星(如太阳同步卫星和冻结轨道卫星等)的轨道特征、月球卫星定轨等。     

TLE-Aided Orbit Determination Using Single-Station SLR Data

It is difficult to use the single-station satellite laser ranging (SLR) data for orbit determination, due to the singular geometrical distribution of the observations. The single-station data produced by performing the diffuse- reflection SLR on the earth-orbiting space debris are therefore ineffective for orbit improvement. To solve this problem, we propose an orbit determination method by using single-station SLR data in aid of the two-line element set (TLE). For verifying its feasibility, this method is implemented and applied to the orbit determination of the satellite Ajisai, using the single-station SLR data of five passes in one day and the corresponding TLE. And on this basis, the five-day orbit prediction is generated, the result indicates that the errors of predicted positions are less than 40 m. In addition, the potential application of this method in the orbit improvement of space debris is discussed.     

同步卫星短弧定轨

同步卫星受到摄动力的影响,它的实际轨道有一点漂移．卫星需要不断的调轨调姿,以保证其正常运行．为了研究卫星在几小时,甚至更短的时间内的轨迹情况,采用短弧段定轨法．用动力学方法进行短弧定轨,分别研究1小时和15分钟定轨并进行比较,目的是为了在同步轨道卫星变轨后,能尽快地为卫星提供精密的预报轨道．此外,在系列短弧定轨后,得到精密轨道系列,为研究轨道变化的力学因素及研究短弧中卫星转发器时延变化规律等提供依据．     

移动站的运动对轨道确定影响的分析

介绍了测站移动速度对四元素短弧初轨确定的影响．从测站速度矢量的影响因素着手，简化地对移动站的移动速度与影响因素之间的关系进行了理论推导．以单位矢量方法中的3种方法为例，修改了轨道的条件方程，并做了大量的数据验算，最后给出了两圈外测数据的两种不同情况的单圈定轨结果，就此初步分析了移动站的移动速度对定轨结果的影响及规律．这种在定轨方法中补充考虑移动站的移动速度影响的方法，计算模型简洁，容易理解，便于运用．     

The Data Depth-weight-kernel Estimation of the Model Error of Satellite Orbit Determination

It is an objective fact that there exists error in the satellite dynamic model and it will be transferred to satellite orbit determination algorithm, forming a part of the connotative model error. Mixed with the systematic error and random error of the measurements, they form the unitive model error and badly restrict the precision of the orbit determination. We deduce in detail the equations of orbit improvement for a system with dynamic model error, construct the parametric model for the explicit part of the model and nonparametric model for the error that can not be explicitly described. We also construct the partially linear orbit determination model, estimate and fit the model error using a two-stage estimation and a kernel function estimation, and finally make the corresponding compensation in the orbit determination. Beginning from the data depth theory, a data depth weight kernel estimator for model error is proposed for the sake of promoting the steadiness of model error estimation. Simulation experiments of SBSS are performed. The results show clearly that the model error is one of the most important effects that will influence the precision of the orbit determination. The kernel function method can effectively estimate the model error, with the window width as a major restrict parameter. A data depth-weight-kernel estimation, however, can improve largely the robustness of the kernel function and therefore improve the precision of orbit determination.     

两行根数辅助的SLR单站定轨

单站测距资料定轨的困难限制了漫反射SLR(Satellite Laser Ranging)测距资料的应用.为此,提出利用两行根数模拟多站SLR测距资料作为辅助,实现单站SLR测距资料定轨的方法.该方法对卫星Ajisai单站SLR测距资料定轨并生成5 d预报轨道,误差小于40 m,实现利用单站测距资料的轨道改进,验证了方法的可行性.     

一种适用于长弧段的初轨计算方法

根据单位矢量法测轨原理，在人造卫星初轨计算的单位矢量法基础上，给出了一种适用于长弧段的初轨计算方法．该方法既适用于长弧段，也适用于短弧段；适用于各种不同类型的观测资料和任意偏心率、任意轨道倾角的人造地球卫星；有利于提高初轨测定精度；并改善整个计算收敛性．特别需要指出的是，该方法与有摄初轨计算的单位矢量法相结合，为单位矢量法从初轨计算推广到轨道改进打下了坚实的基础．