基于自適應濾波的編隊衛星實時相對定軌

秦顯平

(西安測繪研究所 地理信息工程國家重點實驗室，西安710054)

任 夏

(中國人民解放軍信息工程大學 導航與空天目標工程學院，鄭州450052)

楊元喜

(西安測繪研究所 地理信息工程國家重點實驗室，西安710054)

編隊衛星飛行是國內外航天界普遍關注的一個研究領域，實時相對定軌可以為編隊飛行控制提供實時相對位置和實時相對速度信息，是完成編隊衛星飛行任務的重要技術途徑［1-6］.目前，基于GPS(Global Positioning System)的編隊衛星實時相對定軌已經在德國TanDEM-X(TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Measurement)等編隊飛行任務中得到實現.在基于GPS的編隊衛星實時相對定軌中，單頻GPS接收機具有重要作用，如德國TanDEM-X除了搭載雙頻GPS接收機進行高精度事后測量外，還搭載了單頻接收機進行實時相對定軌和時間同步［7-9］，瑞典的 PRISMA(Prototype Research Instruments and Space Mission technology Advancement)同樣搭載了單頻接收機用于實時相對定軌［9］.因此，開展基于單頻 GPS接收機的編隊衛星實時相對定軌具有重要意義.

基于GPS的編隊衛星實時相對定軌依據采用的動力學信息情況，可以分為幾何法和動力法［9-12］，其中幾何法不采用動力學信息，相對定位精度受GPS幾何結構影響較大，且不能保證結果的連續性，而動力法需要采用動力學信息，它能夠提供連續的相對位置信息，精度也較幾何法高，在實時相對定軌中動力法多采用濾波算法，為平衡觀測信息和動力學信息，我國學者楊元喜在動態自適應濾波的基礎上提出了單顆衛星的自適應定軌算法［13-16］.

地面的動態自適應定位及單顆衛星的自適應定軌算……