[发明专利]低轨卫星定轨方法、装置、电子设备及计算机存储介质

说明书

本发明涉及一种低轨卫星定轨方法、装置、电子设备及计算机存储介质，该方法通过结合星历数据以及低轨卫星针对导航卫星进行观测所得到的观测数据来对低轨卫星进行定轨，相较于传统的只根据星历数据来进行定轨的方案，由于引入了观测数据，因此，可以通过观测数据来对定轨过程进行限定，达到兼顾定轨的时效性以及定轨的准确性的目的。

技术领域

本申请属于卫星通信技术领域，具体涉及一种低轨卫星定轨方法、装置、电子设备及计算机存储介质。

背景技术

当前针对低轨卫星进行定轨时，一般是采用超快预报星历、广播星历或者由IGS(International GNSS Service，国际GNSS服务)组织发布的事后精密星历来进行计算。

若采用事后精密星历虽然能够保证定轨的准确性，但是该星历数据存在较长的时延(长达13天左右)，不利于需要依靠低轨卫星来工作的星历产品的时效性。

若采用超快预报星历或广播星历，虽然可解决时效性问题，但是定轨的准确性无法得到保证。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种低轨卫星定轨方法、装置、电子设备及计算机存储介质，基于低轨卫星所观测到的GPS(Global Positioning System，全球定位系统)卫星数据以及星历数据(广播星历或超快预报星历)来对低轨卫星进行定轨，可以兼顾时效性以及准确性。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种低轨卫星定轨方法，包括：

获取观测时刻k时刻的星历数据以及k时刻的观测数据，所述观测数据为低轨卫星针对导航卫星进行观测所得到的数据；

根据所述星历数据、所述观测数据、所述低轨卫星在k-1时刻的状态向量x_k-1以及预先构建的动力学模型，计算所述低轨卫星在k时刻的状态向量粗略值以及k时刻的状态转移矩阵φ_k,k-1，所述状态转移矩阵用于表征所述低轨卫星的状态向量变化；

根据所述k时刻的状态转移矩阵φ_k,k-1，计算得到k时刻的状态误差协方差矩阵P_k,k-1；

通过所述k时刻的状态误差协方差矩阵P_k,k-1修正所述低轨卫星在k时刻的状态向量粗略值得到所述低轨卫星在k时刻的状态向量x_k。

在本实施例中，可以结合星历数据以及低轨卫星针对导航卫星进行观测所得到的观测数据来对低轨卫星进行定轨，相较于传统的只根据星历数据来进行定轨的方案，由于引入了观测数据，因此，可以通过观测数据来对定轨过程进行限定，达到兼顾定轨的时效性以及定轨的准确性的目的。

结合第一方面实施例，在一种可能的实施方式中，所述据所述星历数据、所述观测数据、所述低轨卫星在k-1时刻的状态向量x_k-1以及预先构建的动力学模型，计算所述低轨卫星在k时刻的状态向量粗略值以及k时刻的状态转移矩阵φ_k,k-1，包括：

根据所述星历数据，确定出所述导航卫星的地心坐标的表达式；

根据所述观测数据，确定出所述低轨卫星相对所述导航卫星的伪距观测量的表达式以及载波相位观测量的表达式；

将所述导航卫星的地心坐标的表达式与所述低轨卫星相对所述导航卫星的伪距观测量的表达式以及载波相位观测量的表达式进行联立求解，得到所述低轨卫星地心坐标；

根据所述低轨卫星地心坐标、所述低轨卫星在k-1时刻的状态向量x_k-1以及所述动力学模型，得到所述低轨卫星在k时刻的状态向量粗略值以及k时刻的状态转移矩阵φ_k,k-1。