导航卫星自主定轨中系统误差△Ω和△t的消除方法

为了消除利用星间距离或速度观测值进行自主定轨时可能存在的卫星星座整体旋转和卫星钟差整体漂移的误差，提出利用单点定位的方法来研究并消除上述两项误差。当导航卫星整体旋转△Ω角时，单点定位所求得的测站经度也会偏移△Ω角，据此就能用具有精确地面坐标的控制点来测定△Ω角。当各卫星钟中均舍有系统误差△t时，利用单点定位所求得的接收机钟差中也会出现同样的误差，通过与标准时间比对就能测定△t值。算倒结果表明，该方法是有效的，可行的。     

初轨计算中的病态分析

本文对现有初轨计算方法进行病态性分析与误差分析；研究结果表明：病态对现有初轨算法的影响，主要来源于法方程系数中包含观测误差．系数行列式愈大，定轨精度的损失愈多，当■被随机误差项△μ淹盖时，现有初轨算法将失效．此外，仿真结果还显示：■与△μ的大小还极大地依赖观测弧段的空间位置，当观测弧段包含近站点作为中点时，■最大，而■小，此时定轨精度较高；当观测弧段位于近站点的某一侧时，■小，而■大，此时定轨精度较低，观测弧段愈偏离近站点，病态影响愈大；因而在观测时，应尽量使观测弧段与近站点对称（此时μ值较大），这是提高短弧定轨的一种有效途径．     

北斗三号卫星精密定轨中的光压模型研究

对于在轨运行的BDS (BeiDou Navigation Satellite System)卫星, 太阳光压是作用在卫星上主要的非引力摄动. 受多种因素的影响, 太阳光压摄动力难以精确建模, 是BDS卫星精密定轨和轨道预报过程中重要的误差来源. 由于ECOMC (Empirical CODE Orbit Model 1 and 2 Combined)模型兼顾了ECOM1 (Empirical CODE Orbit Model 1)和ECOM2 (Empirical CODE Orbit Model 2)模型的特点, 在模型中引入了较多的待估参数, 使得参数之间存在强相关性. 针对ECOMC模型的这一缺陷, 文中收集了2019年1月至2022年4月武汉大学分析中心提供的BDS-3卫星精密星历, 采用动力学轨道拟合方法得到了ECOMC模型的13个光压参数. 通过对该模型的光压参数进行时间序列分析, 分别给出了BDS-3 IGSO (Inclined Geosynchronous Orbit)和MEO (Medium Earth Orbit)卫星光压模型的参数选择策略. 并利用轨道拟合和轨道预报试验, 验证了光压模型参数选择策略的合理性. 结果表明, 采用改进型ECOMC模型进行BDS-3 IGSO和MEO卫星轨道拟合的效果最佳, 同时, 也能够提升BDS-3 IGSO和MEO卫星中长期轨道预报的精度.     

"嫦娥"卫星绕月飞行轨道的激光测定法

依据地月激光测距的成功实践和对卫星激光定轨的基础研究,提出了用地面对嫦娥卫星作激光测距的方法,高精度地测定嫦娥卫星绕月飞行时的实时在轨位置,论述了多站激光定轨和单站激光定轨的解算数模。     

利用C波段转发数据实现GEO卫星轨道确定

为了提高我国卫星导航系统GEO卫星定轨能力,针对我国卫星导航系统所特有的新数据和新方法,利用CAPS系统的C波段转发式测距数据进行了单GEO卫星定轨实验.在分析该方法技术特点的基础上,从定轨残差和轨道重叠弧段比较等方面,对定轨结果进行了分析.由于设备转发时延是影响该方法定轨精度的重要因素,因此同时还分析了系统偏差对定轨精度的影响,得出了一些有益的结论.     

Symmetries and Rank Deficiency in the Orbit Determination Around Another Planet

We study the possible degeneracies for the normal matrix of the observations from the Earth of the motion of a satellite around a planet, and give the possible solutions to the loss of precision in the orbit determination caused by the rank deficiency. Finally we discuss the methods available to control the instability in the orbit determination resulting from the degeneracy.     

引入国家基准站的北斗导航卫星精密定轨

卫星精密轨道的确定是北斗卫星导航系统位置与服务的核心技术之一,而国家基准站是影响卫星轨道精度的一个重要因素。本文基于中国测绘科学研究院国际GNSS监测与评估中心自主开发的软件计算国家基准站和MGEX站对北斗卫星精密定轨的影响。得出结果：加上国家基准站后GEO卫星轨道精度平均能达到2.0 m,比没有国家基准站时提高约14%,在GEO切向方向改善最为明显,大约提高30%。IGSO和MEO卫星也有所提高。加上国家基准站后,三类卫星的轨道重复弧段的径向精度优于5 cm。有了国家基准站数据BDS精密轨道会有明显的改善。国家基准站的建立使我国北斗导航卫星的服务能力有很大提高。     

A projective approach to orbit determination from three sight-lines

Concepts from projective geometry are used to provide a coherent framework for the determination of orbits from observation data comprising lines of sight at three known times. A novel way of presenting the results in a finite diagram is introduced, The effectiveness of the approach is demonstrated by an example, using a simple spreadsheet. A computer-graphic implementation is recommended.     

Analysis of the Marshall Islands Fireball of February 1, 1994

On February 1, 1994, a large meteoroid impacted over the Pacific Ocean at 2.6° N, 164.1° E. The impact was observed by space based IR sensors operated by the US Department of Defense and by visible wavelength sensors operated by the US Department of Energy. During entry the object broke into several pieces, one of which detonated at 34 km and another at 21 km altitude. The entry velocity of the object is estimated to be 24–25 km/sec. Based on the visible wavelength data, the integrated intensity of the radiated energy of the fireball was approximately 1.3 × 10¹³ joules. Assuming a 6000 K black body and a 30% efficiency for the conversion of the kinetic energy of the body into visible light, we estimate the mass of the body to be between 1.6×10⁵ kg and 4.4×10⁶ kg, and to have a diameter of between 4.4 and 13.5 meters. The object entered at a 45° angle, traveling on a heading of approximately 300°, i.e. from the southeast to the northwest. Calculations using a gross-fragmentation model indicate that the body was most likely a stony object larger than 10 m with an Apollo orbit prior to impact.E T Space SystemsSandia National LaboratoriesOndejov Observatory     

Swarm卫星天线相位中心校正及其对精密定轨的影响

接收机天线相位中心偏差是星载GPS精密定轨必须考虑的误差源,而PCV一般需要多天观测数据进行联合估计,其估计方法及效率显得尤为重要。本文针对传统PCV综合方法计算效率较低、需要存储多天的法方程以及先验信息等问题,提出了一种改进的PCV综合方法。该方法通过递推的方式,既不需要存储多天的法方程及先验信息,又能够及时提供PCV信息,进而提高了PCV值获取的效率,为实现Swarm卫星PCV的快速求解提供了一种新的途径。最后,利用星载GPS数据进行了Swarm卫星精密定轨。试验结果表明:采用改进的PCV综合方法,能够提高PCV综合效率,降低所需存储空间;通过与外部精密轨道比较表明,进行PCV改正后,Swarm卫星的径向、切向和法向定轨精度均有不同程度的提高,尤其是对法向精度改善最为明显,平均提高约23.3mm;进行PCV改正后,Swarm卫星各个方向的定轨精度均优于2cm。