[发明专利]一种静止轨道卫星自主导航方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种静止轨道卫星自主导航方法，属于卫星自主导航研究领域，可以应用于静止轨道卫星自主导航任务。

背景技术

传统卫星在寿命周期内完全依赖地面测控系统的支持，与之相比，中星2A卫星是我国第一颗具有自主生存能力的地球静止轨道通信卫星，其所采用的自主导航方法为该技术首次工程应用，所用的方法属于天文导航方法，这一大类方法从算法角度已经较为成熟，并也产生了多种新型敏感器，如空间六分仪等，如中星2A上用到的基于地球敏感器和星敏感器的导航滤波算法是比较适合目前发展趋势的方法，首先是方法较为简单(已经获得我国专利保护)，其次是方法所用到的部件属于星上常用姿态确定部件，能够长期在轨不间断工作，即导航方案不对星上资源产生新的需求；在原有导航滤波方法的基础上，中星2A针对静止轨道卫星的运行要求，尤其是轨道控制要求，创造性将星上轨道解析外推算法和导航滤波后的处理结果有机结合起来，既使得卫星自主获取了实时位置，同时也获得了适合于轨道控制的轨道信息。

发明内容

本发明的目的是为了提出一种静止轨道卫星自主导航方法，该方法能够给出静止轨道卫星实时的轨道信息。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种静止轨道卫星自主导航方法，该方法的步骤为：

1)基于星敏感器和地球敏感器的kalman滤波算法，实时得到卫星相对于定点的位置偏差值；

2)对步骤1)得到的位置偏差值用最小二乘方法进行数据处理，获得一天内的轨道平面内的平均轨道根数：即半长轴、偏心率、近地点幅角和真近点角；对步骤1)得到的位置偏差值用平均滤波方法获得一天内的轨道平面外的平均轨道根数：即轨道倾角和升交点赤经；

3)以步骤2)得到的平均轨道根数作为星上轨道解析外推算法的输入值，外推计算一天内卫星轨道位置，提供连续导航定位信息，实现卫星自主导航功能。

有益效果

本发明的方法已经在中星2A上成功应用，经过在轨标定后自主轨道确定精度优于10km，该方法可以推广应用于所有要求具备自主功能的地球静止轨道卫星。

附图说明

图1为卫星自主导航测量原理示意图；

图2为轨道平面参数确定示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例

1)卫星自主导航所需的星上测量部件为星敏感器和地球敏感器，基于星敏感器和地球敏感器的kalman滤波算法

以此标称轨道定点位置建立Hill方程，即卫星相对标称轨道定点位置的相对运动方程，作为kalman滤波算法的状态方程，方程形式如下：

α··-2ω0γ·=axr]]>

β··+ω02β=ayr]]>