星上軟件對地面站坐標短時間預報算法及精度評估

蔣虎,鄧雷

(1.上海微小衛星工程中心,上海 201203;2.中國科學院微小衛星創新研究院,上海 201203;3.中科院上海高等研究院,上海 201203)

星上軟件對地面站坐標短時間預報算法及精度評估

蔣虎1,2,3,鄧雷1,2,3

(1.上海微小衛星工程中心,上海 201203;2.中國科學院微小衛星創新研究院,上海 201203;3.中科院上海高等研究院,上海 201203)

為了實現星上自主對地面站姿態指向,通過軟件實現了GNSS接收機輸出地面站J2000坐標的功能,文中給出了星上實現地面站坐標預報算法。數據分析結果表明，短時間預報后所得到的地面站位置精度可以滿足姿控分系統對地面站坐標精度的應用需求。

地面站;預報算法;精度評估

0 引 言

在衛星對地面站精確指向過程中,衛星星務計算機需要獲取J2000坐標系下衛星的位置信息和地面站的位置信息[1-3]。GNSS接收機給出的J2000坐標系下地面站坐標所對應的時間都是整秒,而且給出的坐標都是相對當前時刻滯后1 s時間的。然而,星上姿控需要地面站的坐標數據的時間間隔是0.5 s,為了滿足姿控系統對地面站坐標數據的需求,星務軟件必須對GNSS給出的地面站坐標進行預報處理。這里根據該需求給出了坐標預報的算法,并對預報精度給出評估結果。

1 預報算法及精度評估

假定GNSS接收機給出的地面站坐標的2個相鄰序列點A、B,序列點坐標分別為A(ta,xa,ya,za),B(tb,xb,yb,zb),利用線性模型進行預報后,可以得到預報點C的坐標(t,x,y,z)。

根據A、B兩點坐標,對C點進行線性預報的規律,可以得到預報點c(t,x,y,z)的算法為

x-xb=[(xb-xa)/(tb-ta)]×(t-tb),

y-yb=[(yb-ya)/(tb-ta)]×(t-tb),

z-zb=[(zb-za)/(tb-ta)]×(t-tb,)

t=tb+delta(t),

(1)

其中,delta(t)為預報時間長度。……