[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

说明书

本发明公开了一种基于高轨通信卫星的低轨卫星全弧段测定轨方法，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。本发明的方法利用高轨道高轨通信卫星，基本能够对低轨卫星实现全弧段跟踪，是一种高效率的低轨卫星测定轨方法，并且对低轨卫星用户的数量没有限制。

技术领域

本发明属于卫星测定轨技术领域，具体涉及一种基于高轨通信卫星的低轨卫星全弧段测定轨方法。

背景技术

低轨卫星在地球重力场测定、高精度测绘、地球资源勘探等领域发挥着不可替代的作用。近年来，随着现代移动通信和电子元器件技术的飞速发展，制约早期低轨卫星通信的一些障碍逐渐消除，使得低轨卫星在通信领域的应用也日渐成熟。随着低轨卫星应用领域的不断扩大，对其轨道确定的实时性和高精度要求也越来越高。当前，低轨卫星轨道确定主要依赖于地面跟踪测量技术及星载GNSS(全球导航卫星系统，Global NavigationSatellite System)定轨技术。

对于低轨卫星测定轨，如果采用地面跟踪技术，则需要在全球布站才能实现对低轨卫星的全弧段跟踪，从而导致观测成本的增加，并且海外建站并不容易。利用星载GNSS实现低轨卫星测定轨是目前使用较多的方法，该方法一般需要使用全球的GNSS卫星来实现低轨卫星全弧段测定轨。然而GNSS通信功能较弱，并且对GNSS的过度依赖，对低轨星座测定轨的可靠性不利。为了降低对GNSS的依赖，研究利用其它技术对低轨卫星进行精密测定轨成为低轨卫星定轨领域亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于高轨通信卫星的低轨卫星全弧段测定轨方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种基于高轨通信卫星的低轨卫星全弧段测定轨方法，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。

在本发明的一个实施例中，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。

在本发明的一个实施例中，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。

在本发明的一个实施例中，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：