導航電文星歷參數對衛星軌道精度的影響①

周 昀，黃智剛，王陸瀟

（北京航空航天大學，北京100191）

0 引 言

衛星導航定位的關鍵是獲知導航衛星發射測距信號時的精確位置，而衛星的軌道信息即星歷參數是以導航電文的形式發播給用戶，用戶通過接收衛星信號，獲取包括星歷數據在內的導航電文，才能夠計算出衛星位置，從而確定用戶自身位置。因此導航電文中星歷參數質量的好壞直接決定衛星軌道的精度，進而影響到定位精度。

全球衛星導航系統（GPS、GLONASS、GALILEO等）播發的導航電文，特別是衛星星歷參數選擇和結構設計均有所差異，GPS／GALILEO廣播星歷參數的設計利用了軌道攝動特征，選取開普勒軌道根數作為廣播星歷參數，GLONASS衛星軌道則選取衛星位置和速度向量以及太陽和月亮的攝動加速度等參數［1]。

現代化的GPS L2C和L5頻點上的CNAV、L1C頻點播發的CNAV－2相比NAV電文星歷參數也做了改進，改進后的星歷參數表示精度更高，參數選擇更加合理，改進后的星歷參數能精確地表征衛星在軌信息。

具體分析GPS改進前后導航電文中星歷參數對其衛星軌道精度的影響，介紹了不同頻點播發的廣播星歷參數的擬和算法，分析了其幀結構設計的一些改進。

1 衛星軌道精度分析

導航電文中衛星星歷是描述衛星運行軌道的信息，衛星星歷按精度可分為兩種，廣播星歷和精密星歷。廣播星歷是由美國系統跟蹤站觀測數據計算出的衛星軌道外推得出的，即RINEX文件，并由衛星實時向用戶發播，其精度較低，一般在m級。而精密星歷采用地區乃至全球跟蹤站觀測資料計算出的衛星軌道，主要用于事后處理。……