[发明专利]基于高轨通信卫星的低轨卫星全弧段测定轨方法

权利要求书

1.一种基于高轨通信卫星的低轨卫星全弧段测定轨方法，其特征在于，所述方法包括：

建立时空基准；

分别获取多个高轨通信卫星的轨道信息；

利用低轨卫星和地面主控站分别接收所述地面主控站发射且所述多个高轨通信卫星转发的信号，并获得多组信号传播的时延值；

计算所述多个高轨通信卫星与所述低轨卫星的伪距值；

根据所述多个高轨通信卫星与所述低轨卫星的伪距值计算所述低轨卫星的轨道坐标和钟差，

利用低轨卫星和地面主控站分别接收所述地面主控站发射且所述多个高轨通信卫星转发的信号，并获得多组信号传播的时延值，包括：

利用所述地面主控站发射上行信号；

通过所述多个高轨通信卫星上搭载的透明转发器转发所述上行信号，形成两路下行信号；

分别通过所述低轨卫星和所述地面主控站接收所述两路下行信号；

分别测量所述上行信号和所述两路下行信号传播的时延值，

分别测量所述上行信号和所述两路下行信号传播的时延值，包括测量：

所述地面主控站至所述高轨通信卫星的几何时延，地面主控站发射设备时延，所述地面主控站至所述高轨通信卫星的上行信号的电离层时延和对流层时延，所述高轨通信卫星上的透明转发器时延τ_t，所述高轨通信卫星至所述地面主控站的下行信号的电离层时延和对流层时延，地面主控站接收设备时延，所述高轨通信卫星至所述低轨卫星的几何时延，所述高轨通信卫星到所述低轨卫星的下行信号的电离层时延和对流层时延，所述低轨卫星的接收设备时延，所述低轨卫星上搭载的原子钟与地面主控站系统时间的钟差τ_clock，

计算所述多个高轨通信卫星与所述低轨卫星的伪距值，包括：

获得地面主控站与低轨卫星S接收到的两路信号在空间中的传播时延公式：

其中，t_s,t_r1,t_r2分别表示地面主控站的发射信号时刻、地面主控站接收信号时刻和低轨卫星接收信号时刻，分别表示所述地面主控站与当前高轨通信卫星S₁之间的几何距离以及所述当前高轨通信卫星S₁与所述低轨卫星之间的几何距离，τ_ε1,τ_ε2表示其它原因造成的误差，c表示光速；

根据所述传播时延公式获得当前高轨通信卫星S₁与所述低轨卫星S的伪距值

其中，为当前高轨通信卫星S₁与所述低轨卫星S的几何距离；

分别获得所述多个高轨通信卫星S_i与所述低轨卫星S的伪距值

2.根据权利要求1所述的基于高轨通信卫星的低轨卫星全弧段测定轨方法，其特征在于，建立时空基准，包括：

建立时间基准，将所述地面主控站的原子钟时间溯源至国家标准时间；

建立空间基准，提前测定所述地面主控站的精密坐标。

3.根据权利要求1所述的基于高轨通信卫星的低轨卫星全弧段测定轨方法，其特征在于，根据所述多个高轨通信卫星与所述低轨卫星的伪距值计算所述低轨卫星的轨道坐标和钟差，包括：

将所述多个高轨通信卫星S_i与所述低轨卫星S的伪距值传输至所述地面主控站；

通过所述地面主控站进行计算，获得所述低轨卫星的轨道坐标以及低轨卫星上搭载的原子钟与地面主控站系统时间的钟差τ_clock。

4.根据权利要求1所述的基于高轨通信卫星的低轨卫星全弧段测定轨方法，其特征在于，根据所述多个高轨通信卫星与所述低轨卫星的伪距值计算所述低轨卫星的轨道坐标和钟差，包括：

将所述多个高轨通信卫星S_i与所述低轨卫星S的伪距值传输至所述低轨卫星；

在所述低轨卫星上使用简化动力学模型进行计算，获得所述低轨卫星的轨道坐标以及低轨卫星上搭载的原子钟与地面主控站系统时间的钟差τ_clock。

5.根据权利要求1所述的基于高轨通信卫星的低轨卫星全弧段测定轨方法，其特征在于，所述多个高轨通信卫星的轨道高度均大于所述低轨卫星的轨道高度。