[发明专利]有势位力作用下的导航卫星轨道确定改进的无奇点技术

摘要

本发明涉及一种用于导航卫星轨道确定改进的无奇点技术。技术特征在于：通过拉格朗日基本方程获得有势位力摄动的理论表达。然后组成卫星受摄轨道无奇点的理论表达，根据对导航卫星的观测，对理论表达进行拟合，从而确定导航卫星的轨道或对导航卫星轨道进行改进。由于北斗导航卫星轨道都是近圆轨道和赤道轨道，全部经典的轨道理论均存在奇点问题，从而定轨或轨道改进失败。本发明的技术方法可以提供对北斗导航卫星轨道进行理论定轨和轨道改进，而没有奇点问题。另外本发明所用技术计算方法简单，可以有效减少计算量，适合于星上自行定轨使用。由于卫星的摄动力有两种，即有势位力与非保守力，所以本发明适用于有势位力摄动的定轨。非保守力的摄动将申请另一个发明保护，两者结合，构成整个无奇点定轨技术。

主权项

1.导航卫星轨道确定改进的无奇点技术，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：定义和求取摄动位相对于六个开普勒根数之一（平近点角）的偏导数，即六个中间轨道变量之一的时间导数，即(1)步骤2：定义和求取摄动位相对于六个开普勒根数之二（近地点角）的偏导数，即六个中间轨道变量之二的时间导数，即(2)步骤3：定义和求取摄动位相对于六个开普勒根数之三（扁率）的偏导数，即六个中间轨道变量之三的时间导数，即(3)步骤4：定义和求取摄动位相对于六个开普勒根数之四（升交点赤经）的偏导数，即六个中间轨道变量之四的时间导数，即(4)步骤5：定义和求取摄动位相对于六个开普勒根数之五（倾角）的偏导数，即六个中间轨道变量之五的时间导数，即(5)步骤6：定义和求取摄动位相对于六个开普勒根数之六（半长轴）的偏导数，即六个中间轨道变量之六的时间导数，即(6)其中R是摄动力的位函数，方程右侧为位函数相对于六个开普勒根数(a,e,ω,i,,M，即半长轴，扁率，近地点角，倾角，升交点赤经，平近点角)的偏导数，左侧是六个中间变量（用开普勒根数带下标1表示）对时间的导数步骤7：根据步骤5中的推导，判断偏导数是否含有因子sini记为步骤8：根据步骤3中的推导，判断偏导数是否含有因子e记为步骤9：根据初始轨道根数，判断，即轨道是否为近赤道轨道步骤10：根据初始轨道根数，判断，即轨道是否为近圆形轨道步骤11：根据步骤1组成如下第一个无奇点方程，即,(7)步骤12：根据步骤1和步骤2，组成如下第二个无奇点方程，即,(8)步骤13：根据步骤3和步骤5，以及步骤7-10，组成如下第三个无奇点方程，即,(9)步骤14：根据步骤2和步骤4，组成如下第四个无奇点方程，即,(10)步骤15：根据步骤5，以及步骤7和步骤9，组成如下第五个无奇点方程，即,(11)步骤16：根据步骤3和步骤6，以及步骤8和步骤10，组成如下第六个无奇点方程，即.(12)步骤17：根据积分中值定理积分上述（7-12）式，即得到卫星受有势位力摄轨道的理论表达式步骤18：根据卫星观测数据，对上述结果进行拟合平差滤波，即获得有势位力作用下的轨道确定或轨道改进结果。