[发明专利]一种适应站址变化的测轨数据修正方法

说明书

本发明提供了一种适应站址变化的测轨数据修正方法，依据不同站址坐标与卫星之间的几何关系为一个新的虚拟站址提供配套观测数据。本发明针对新的站址，通过测轨数据修正，使得修正后的数据作为新站址坐标下的测轨数据，其总误差与原始测量数据测量误差相当，从而实现在新的站址坐标条件下提供满足测量精度需求的配套测轨数据。

技术领域

本发明属于航天测量与控制领域，涉及一种测轨数据修正方法。

背景技术

多年来我国的航天测控网普遍采用上下行统一S波段载波对航天器进行跟踪测量，其测量精度不断提高。随着航天测控系统职能任务的不断拓展，有时需要在现有的某台测控设备实际测量数据基础上，基于一个新的站址来提供配套观测数据。为了确保在新的站址坐标条件下能够提供满足测量精度需求的配套测轨数据，需要对原始测轨数据进行相应的修正。目前国内外还没有相关数据修正方法的研究。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种适应站址变化的测轨数据修正方法，能够依据不同站址坐标与卫星之间的几何关系为一个新的虚拟站址提供配套观测数据。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

在地固坐标系下，卫星的实际精确位置与速度为原始测站站址坐标为(X,Y,Z)，原始测站站址坐标下的理论测量值为ρ、A、E分别表示测速值、测距值、方位角和俯仰角；原始测站的实际测量值为利用原始测站实际测量值转化得到的有误差的卫星位置(x₁,y₁,z₁)＝(x+Δx,y+Δy,z+Δz)；

设新站址坐标为(X′,Y′,Z′)，其中X′＝X+ΔX，Y′＝Y+ΔY，Z′＝Z+ΔZ，新站址下的理论测量值为对实际测量值进行修正后的新站址测量值为其中，修正后的新站址测距值为ρ₁′，

修正后的新站址测速值为

其中，n_e为地球自转平均角速度，为卫星的速度；

利用原始测站的实际测量值ρ₁、A₁、E₁和原始测站站址坐标(X,Y,Z)计算卫星的位置(x₁,y₁,z₁)，再求出相对于新的站址坐标(X′,Y′,Z′)此卫星位置对应的方位角、俯仰角A₁′和E₁′，即可完成对方位角、俯仰角的修正。

本发明的有益效果是：针对新的站址，通过测轨数据修正，使得修正后的数据作为新站址坐标下的测轨数据，其总误差与原始测量数据测量误差相当，从而实现在新的站址坐标条件下提供满足测量精度需求的配套测轨数据。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明的具体过程如下：

1)定义若干参数，供后续使用

在地固坐标系下，卫星的实际精确位置与速度为原始的测站站址坐标为(X,Y,Z)，在该站址坐标下的理论测量值为其中字母在本文中分别代表测速、测距、方位角和俯仰角，由于测量误差，测站的实际测量值为根据设备的测量精度，假定实际测量值与理论测量值之间满足以下关系:|ρ-ρ₁|＜30m，|A-A₁|＜100″，|E-E₁|＜100″。