[发明专利]非保守力作用下的导航卫星轨道确定改进的无奇点技术

摘要

本发明涉及一种非保守力下的导航星轨道确定改进的无奇点技术。技术特征在于：通过高斯方程获得非保守力摄动的理论表达。根据高斯--许方程，组成受摄轨道无奇点的理论表达，根据观测进行理论拟合，从而确定导航星轨道或轨道改进。因北斗导航星轨道都是近圆和赤道的，经典轨道理论均存在奇点，从而定轨或轨道改进失败。本发明技术可供北斗导航星轨道定轨和改进，而没有奇点。另本发明技术简单，可减少计算量，适合星上自行定轨。因卫星摄动力包括有势位力与非保守力两种，故本发明与发明权利登记号201310545077.2所述发明在有势位力下的导航星轨道确定改进的无奇点技术联合应用，构成了一个完整的无奇点轨道确定改进技术。

主权项

1.非保守力作用下的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：通过非保守力函数，定义和求取六个中间轨道变量之一的时间导数，即(1)步骤2：通过非保守力函数，定义和求取六个中间轨道变量之二的时间导数，即(2)步骤3：通过非保守力函数，定义和求取六个中间轨道变量之三的时间导数，即(3)步骤4：通过非保守力函数，定义和求取六个中间轨道变量之四的时间导数，即(4)步骤5：通过非保守力函数，定义和求取六个中间轨道变量之五的时间导数，即(5)步骤6：通过非保守力函数，定义和求取六个中间轨道变量之六的时间导数，即(6)其中(，，)是摄动力的三个分量，前两个分量是在轨道面内，第一个分量是径向分量，第二个分量与第一个垂直且指向卫星运动方向，第三个分量与前两个分量组成右手系（见图1）；方程（1-6）右侧除了力函数外，也是六个开普勒根数的函数(a,e,ω,i,,f，即半长轴，扁率，近地点角，倾角，升交点赤经，真近点角，见图1，2，3)，其中E是扁近点角，是与真近点角等价的量，u=ω+f，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)其中（13）步骤17：根据积分中值定理积分上述（7-12）式，即得到卫星受非保守力摄轨道的理论表达；步骤18：根据卫星观测数据，对上述结果进行拟合评差滤波，即获得在非保守力作用下轨道确定或轨道改进结果；步骤19：根据发明权利登记号201310545077.2所发明的在有势位力作用下的导航卫星轨道确定改进的无奇点技术，可获得在保守力位作用下轨道确定或轨道改进的结果；步骤20：综合上述步骤18和步骤19所获得的结果，即本发明与发明权利登记号201310545077.2所发明的保守力作用下的导航卫星轨道确定改进的无奇点技术的联合应用，构成了一个完整的无奇点轨道确定改进技术。