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GEO衛星GNSS導航在軌長期性能驗證與分析

2017-09-14 09:52:50冰,劉蕾,王
上海航天 2017年4期
關鍵詞:信號

李 冰,劉 蕾,王 猛

(1.上海衛星工程研究所,上海 201109; 2.航天恒星科技有限公司,北京 100080)

GEO衛星GNSS導航在軌長期性能驗證與分析

李 冰1,劉 蕾2,王 猛2

(1.上海衛星工程研究所,上海 201109; 2.航天恒星科技有限公司,北京 100080)

為對地球靜止軌道(GEO)全球衛星導航系統(GNSS)自主導航性能進行驗證,用通信技術試驗衛星二號實際在軌工作數據,在我國首次對GNSS導航的長期在軌性能進行實測和試驗,并對導航精度進行評估。介紹了GEO上GNSS導航原理和通信技術試驗衛星二號的GNSS導航系統。設計了轉移段(GNSS天線未展開)和定點后GNSS天線展開前后的導航性能試驗。給出了轉移段GPS/GLONASS的可用星數、GNSS的位速解算結果,以及定點后GNSS天線展開前后GNSS捕獲的星數與可用星數、位置精度因子和位速精度,并說明了性能試驗的有效性。結果表明:在轉移段,在GNSS接收機在部分弧段可捕獲到導航星4顆以上,位速解算結果正確,且位速一致性好,GNSS導航系統可用;定點后GEO上觀測到的GNSS星數量滿足自主導航使用要求,獲得的位速精度符合仿真預期,GNSS天線展開后位置精度因子和位速精度明顯優于展開前。連續48 h數據獲得的實測位置精度優于30 m,速度精度優于0.05 m/s。本次在軌試驗證明了GNSS用于GEO軌道衛星是可行的,為我國高軌衛星自主導航和在軌自主管理提供了重要支撐。

地球靜止軌道; 全球衛星導航系統; 捕獲星數; 可用星數; 位置精度因子; 位置精度; 速度精度; 天線展開

0 引言

GEO衛星的軌道高度約36 000 km,可覆蓋地球超過三分之一的表面,該特點使GEO衛星目前廣泛用于通信、導航和遙感等多個領域。早期GEO通信和遙感衛星主要關注的是軌道監控和天線定向等,百米級的定軌精度能滿足衛星應用任務對軌道精度的要求。但隨著GEO衛星在資源、導航定位與授時、跟蹤與數據中繼等領域的作用不斷增強,對軌道自身的確定精度要求已越來越高,如通信衛星的位置精度要求200~400 m,遙感衛星200~400 m,歐洲導航衛星1 m,深空中繼站(ODSRS)2 m,美國TDRSS中繼衛星優于10 m[1-3]。

目前GEO衛星測定軌技術主要有地基測距測角和天基測距測速兩大類。地基一般采用長基線測距定軌方案,由多站測距完成。地基測量中包括測角跟蹤技術、甚長基線干涉測量技術(VLBI)、短基線連接元干涉技術(CEI)等。天基測距測速技術主要包括GEO-LEO的衛-衛跟蹤和星載GNSS[3]。上述兩類測定軌技術中,地基測量離不開地面測距站的支持,所受的制約因素較多,如測距精度、頻率資源、星載測距設備、測距站布局等,其中對測距精度影響最大的是測距站的地理位置,即幾何精度因子(DOP)[4]。受客觀條件的制約,我國衛星能選擇的測距站有限,很難獲得非常好的幾何精度因子。天基GEO-LEO也需依賴LEO衛星實施對GEO衛星的測定軌,同樣受到LEO衛星使用的限制。針對GEO衛星使用地基和天基測量都面臨制約因素多、造價高、外部依賴性大的問題,國際上提出了將LEO衛星上已成熟應用的GNSS導航技術(三軸位置精度(1σ)可優于10 m,三軸速度精度(1σ)可優于0.05 m/s)發展演變用于GEO衛星的解決方案。該方案可脫離地基、天基測量系統,通過GEO衛星自身攜帶的GNSS導航接收機接收導航信號即可完成在軌自主導航,具造價低、使用方便、精度高等優點,是目前國際上GEO衛星自主導航技術的主流。

LEO衛星因軌道高度在3 000 km及其以下范圍,遠低于MEO軌道導航星的軌道高度,因此LEO衛星通過對天面天線接收導航信號的條件好,可自主完成高精度測定軌,軌道高度1 340 km的Topex/Poseidon海洋衛星利用星載GPS接收機的徑向位置能實現精度優于3 cm(RMS)[5]。GEO衛星的軌道高度高于MEO軌道導航星,只能通過對地面天線接收地球另一面的“漏”導航信號。因受地球遮擋,信號傳輸路徑變長,GEO衛星接收導航信號的可見星數、布局條件、信號強度和多徑效應等條件變差。針對GNSS用于GEO衛星自主測定軌的可行性,國內外均開展了大量研究和試驗。

在GNSS導航用于GEO衛星研究中,主要通過保證GNSS天線有足夠高的增益、提高GNSS接收機靈敏度,實現微弱GNSS信號快速捕獲、跟蹤保持,并以LEO軌道自主定軌算法為基礎進行算法升級作為主要途徑解決相關問題。國外對此已完成理論研究,并通過在軌試驗證明了應用的可行性[6-11]。如德國的Equator-S科學衛星轉移軌道200~36 000 km,最終軌道為500~67 000 km,衛星上載有LEO星載GPS接收機的改進型,通過在高軌段試驗證明在GEO衛星上能跟蹤到GPS衛星發播的導航信號,但也發現了GPS衛星的可見性差、接收到的信號微弱、信號捕獲困難等問題;NASA發射的AMSAT-OSCAR-40(AO-40)衛星在1 000~58 800 km的大橢圓軌道上對GPS接收機用于HEO/GEO軌道衛星自主導航進行了探測性試驗,結果表明在遠地弧段實際接收的GPS信號的載噪比能達到40~47 dBHz(包括天線增益),多普勒頻率約±10 kHz,50 h內可見導航星在0~5顆間變化。相比國外已完成工程驗證,我國目前仍處在理論研究和數學仿真階段,急需開展GNSS導航在GEO軌道的長時間飛行驗證和測定軌性能分析。通信技術試驗衛星二號在我國首次對GEO上GNSS導航的長期在軌工作和性能進行試驗,本文依據該衛星的在軌工作數據分析了GNSS導航的性能,并評估了導航的精度。

1 GEO上GNSS導航原理

在LEO(3 000 km及其以下范圍),GPS的可見星多,信號條件好。對中、高軌道航天器如GEO(35 786 km),由于高于GPS星座(20 200 km),只能接收地球另一面的“漏”GPS導航信號,即只有在GPS主天線下行頻率主波束邊緣構成的環形錐內才能接收到GPS信號。地球半徑為6 378.14 km,由于地球遮擋GPS信號,從GEO衛星上只能“看到”8.7°~13.2°的范圍,若考慮地球表面電離層則情況更差。GEO接收GPS信號原理如圖1所示。其他導航系統與GPS類似,基本上是MEO衛星,在GEO也只能接收其“漏”導航信號。

圖1 GEO上GNSS導航原理Fig.1 Principle of GNSS navigation in GEO satellite

低軌道衛星GNSS自主定軌方法中,最常用的是最小二乘估計和卡爾曼濾波方法。對高軌道GNSS自主定軌來說,因導航星幾何分布差,單純使用最小二乘估計方法的精度低,故可用基于軌道動力學模型的卡爾曼濾波方法,從而獲得高精度的位置速度信息。擴展卡爾曼濾波是用于高軌道GNSS自主定軌最廣泛的非線性濾波算法,主要原理是用軌道動力學模型預報軌道要素,再用實時數據中的偽距和多普勒觀測值對軌道要素進行修正[12]。擴展卡爾曼濾波器狀態量為

(1)

R=[xyz]

W=[wRwTwN]

此濾波器中以用戶星J2000慣性系中三軸位置、速度,GNSS接收機的鐘差、鐘速,太陽光壓系數,RTN方向三軸補償加速度作為濾波器狀態量,用軌道動力學模型進行外推預報,以偽距測量值對狀態量的預報值進行濾波修正,通過坐標轉換模塊將濾波器狀態量的濾波值轉換成用戶星J2000慣性系或WGS84系中的三軸位置、速度供用戶或地面使用。GNSS自主定軌算法原理如圖2所示。

圖2 GNSS自主定軌算法原理Fig.2 Principle of GNSS arithmetic

與用于LEO衛星的產品配套類似, GEO衛星的GNSS導航系統主要功能有:兼容接收和處理GPS等導航信號;具GPS等信號偽距測量能力;形成原始觀測數據通過總線送星載計算機,下傳地面用于精度分析;產生實時定位數據(UTC時間、三維位置、三維速度)通過總線送星載計算機,供姿軌控軟件使用;提供精確時間基準。

2 通信技術試驗衛星二號的GNSS導航系統

2.1使用方案

2017年1月5日,作為國內首顆正式應用高軌GNSS導航技術的GEO軌道衛星通信技術試驗衛星二號成功發射,目前在軌運行穩定,工作正常。該衛星配置的高軌GNSS導航系統采用了典型的產品配套方案(如圖3所示),能兼容接收和聯合處理BD2/GPS/GLONASS三個導航系統的信號,實時完成三維位置、速度解算和輸出,并將原始觀測數據通過數傳通道下傳地面進行精密定軌處理。

圖3 GEO衛星典型GNSS導航系統Fig.3 Typical GNSS system for GEO satellite

該GNSS導航系統自衛星發射轉移段即開機工作,截至目前在軌正常工作,向地面發送了大量在軌導航定軌結果和原始觀測數據,可用于GNSS導航在GEO性能分析。

2.2使用約束

高軌GNSS導航在GEO上使用的約束主要源自軌道特性。因只能接收地球對面的“漏”導航信號,故采用多系統聯合接收處理的方案可提高信號接收的概率,優化導航星座布局,并提高測定軌精度,GNSS接收天線應能同時接收BD2/GPS/GLONASS導航衛星星座的信號,頻帶寬度顯著展寬。另外,GEO上GNSS接收到的信號非常微弱,為提高接收能力,天線在較大的波束范圍內應具較高的增益。

通信技術試驗衛星二號使用的GNSS天線在裝星前對不同頻點、不同角度的增益進行了實測,結果見表1。

表1 GNSS天線實測增益

由表1可知:天線3 dB波束寬度為±30°。在天線3 dB波束寬度視場角域內的遮擋可引起天線方向圖嚴重變形,電性能下降較多,另外遮擋也將影響導航系統的位置精度因子(DOP),從而降低測定軌精度,最大可能導致定位精度產生較大誤差機率提升至10%,故須注意GNSS天線在星上的布局[13]。欲獲得理想效果,至少應保證在天線±30°波束范圍內無星體遮擋。

為滿足上述布局約束條件,通信技術試驗衛星二號將高增益GNSS天線安裝在1.3 m展開臂上,在衛星發射前展開臂與星體鎖緊,在衛星定點后根據地面指令展開。展開臂與星體鎖緊狀態下,GNSS天線在星體一側的波束視場被完全遮擋;展開臂展開狀態下,可保證在GNSS天線±30°波束范圍內無星體遮擋。

3 通信技術試驗衛星二號GNSS導航性能分析

通信技術試驗衛星二號GNSS天線展開前波束視場被星體遮擋,GNSS信號接收受到干擾。在衛星發射的轉移段,為避免1.3 m展開臂展開后對衛星變軌飛行產生影響,在轉移段GNSS接收機開機但展開臂為鎖緊狀態。在衛星定點后,為驗證星體遮擋對GNSS導航性能的影響,制定了定點后前1個月仍保持展開臂為鎖緊狀態,此后通過指令解鎖展開的方案,由此對比GNSS天線展開前后的導航性能。

3.1轉移段

2017年1月5日,GNSS接收機于星箭分離后開機驗證接收機在轉移軌道的工作情況。GNSS接收機開機后,GNSS天線按計劃未實施展開操作。

3.1.1 捕獲星數

根據遙測下傳的觀測結果判斷GNSS導航系統共跟隨整星飛行了9~10圈,盡管GNSS天線處于未展開狀態且姿態不確定,天線波束視場受星體遮擋較大,但GNSS接收機仍可捕獲并使用GPS,GLONASS信號,可用星數分別如圖4、5所示。其中:GPS星數集中在4~8顆,GLONASS星數集中在1~2顆。

圖4 轉移段GPS可用星數Fig.4 Number of available satellites of GPS system on GTO

圖5 轉移段GLONASS可用星數Fig.5 Number of available satellites of GLONASS system on GTO

3.1.2 位置解算

根據GNSS偽距測量定位原理,用戶星與導航星間以距離為基本觀測量,根據時間測距進行導航定位。假設第j顆導航星于時刻tsj發播導航信號,該信號于時刻tr被用戶接收機接收,則用戶與第j顆導航星之間的距離ρj滿足關系

ρj=c(tr-tsj)=[(Xj-X)2+(Yj-Y)2+

(Zj-Z)2]1/2+cΔt

(2)

式中:(Xj,Yj,Zj)為導航星j在時刻tsj地心坐標系中的坐標;(X,Y,Z)為用戶接收機在地心坐標系中的坐標;Δt為鐘差。導航星j的坐標可由導航天文求得,故(Xj,Yj,Zj)為已知量。另外,用戶接收機時鐘與導航星時鐘、各導航星時鐘間不可能完全同步,會引入誤差Δt=ΔtR-Δtj-ΔtS。此處:Δtj為導航星j鐘面時鐘距離準確時刻的偏差,可由地面監控系統測定,并通過衛星發播的導航電文提供給用戶,故Δtj可視為已知量;ΔtR為用戶接收機鐘面時鐘距離準確時刻的偏差,一般用戶很難測定,為未知量;ΔtS為在用戶接收機同時接收到不同導航星座的信號時需考慮的,是不同導航星座鐘面時鐘的偏差,一般也難以測定,亦為未知量。由此,式(2)中最多包含未知量5個(如只接收單個導航星座的信號,則只有未知量4個)。用戶接收機需至少同時對5顆或4顆衛星進行觀測,測得5個或4個偽距觀測值ρj(j=1,2,3,4,5),組成5個或4個觀測方程聯立求解,即可測定用戶接收機坐標(X,Y,Z)。

另衛星在變軌飛行過程中軌道高度滿足關系

Rj= [(Xj-X0)2+(Yj-Y0)2+

(Zj-Z0)2]1/2-Re

(3)

式中:(Xj,Yj,Zj)為GNSS接收機實時輸出的WGS84坐標系中坐標;(X0,Y0,Z0)為WGS84坐標系原點(即地球質心)坐標,本文取值為(0,0,0);Re為地球半徑。

因受星體遮擋及衛星姿態影響,GNSS接收機僅在部分弧段捕獲到4顆以上的導航星,故GNSS導航系統只能在這些弧段中完成導航解算。GNSS接收機使用GPS,GLONASS信號實施聯合定位定軌,實時輸出衛星坐標(X,Y,Z),通過遙測下傳。地面根據式(3)描繪的衛星在變軌飛行過程中軌道高度變化與地面測控系統實際測得的衛星真實情況一致(以第1~2圈為例,如圖6、7所示),說明GNSS接收機位置解算結果正確、數據可用。

圖6 地面測控系統實際測得飛行第1~2圈軌道高度Fig.6 Orbit altitude during 1~2 circle depends on practical measure

圖7 根據GNSS系統輸出描繪飛行第1~2圈軌道高度Fig.7 Orbit altitude during 1~2 circle depends on GNSS navigation

3.1.3 速度解算

對轉移段中較關注的衛星速度,在僅從遙測通道獲取GNSS接收機觀測結果的有限條件下,用GNSS接收機定位定軌所得的相鄰時刻位置偏移量與該時刻實測速度值進行對比,驗證位置速度的一致性,有

(4)

位置速度比對結果如圖8所示。由圖8可知:偏移量與實測速度的差值均小于0.04 m/s,說明位置速度的一致性較好,GNSS接收機速度解算結果正確、數據可用。

圖8 位置速度一致性比對Fig.8 Consistency of position and speed of GNSS navigation

綜合以上分析,在衛星轉移段飛行過程中,GNSS天線未展開狀態下GNSS接收機在部分弧段可捕獲到4顆以上的導航星,從而實現位置、速度解算,解算結果均正確,且位置速度一致性較好,表明GNSS導航系統可用。

3.2定點后

衛星定點1個月后,GNSS天線按計劃展開。根據天線展開前后數據,考慮捕獲星數/可用星數、位置精度因子和位速精度等因素,對天線展開前后GNSS導航系統的在軌性能進行分析。

3.2.1 捕獲星數/可用星數

天線展開前后各取連續48 h數據,對GPS,GLONASS,BD2的捕獲星數、可用星數同時進行分析,結果如圖9~14所示,統計見表2。由結果可知:在GEO可接收到三個導航系統的信號,可用星數總數大于4,滿足自主定軌要求。BD2系統受導航星布局制約,故捕獲和可用的星數均較少。

圖9 天線展開前GPS系統捕獲和可用星數Fig.9 Number of captured and available stars of GPS system before antenna outspread

由上述比較可知:天線展開前后天線波束視場范圍不同,在展開后無遮擋條件下,GNSS導航系統的捕獲星數和可用星數均明顯優于展開前有遮擋,且捕獲星數和可用星數均趨于穩定,不再頻繁變化,這種改善在對GPS信號的接收中表現最明顯,但在對BD2信號的接收中表現不明顯,這主要是因為目前BD2星數少,且布局上暫時只能滿足我國區域導航定位需求,GNSS接收機捕獲和可用的“漏”BD2信號少。

表2 三個導航系統的捕獲/可用星數

圖10 天線展開后GPS系統捕獲和可用星數Fig.10 Number of captured and available stars of GPS system after antenna outspread

圖11 天線展開前GLONASS系統捕獲和可用星數Fig.11 Number of captured and available stars of GLONASS system before antenna outspread

圖12 天線展開后GLONASS系統捕獲和可用星數Fig.12 Number of captured and available stars of GLONASS system after antenna outspread

圖13 天線展開前BD2系統捕獲和可用星數Fig.13 Number of captured and available stars of BD2 system before antenna outspread

圖14 天線展開后BD2系統捕獲和可用星數Fig.14 Number of captured and available stars of BD2 system after antenna outspread

3.2.2 位置精度因子

導航系統的可用性是系統在某一指定覆蓋區域內提供可使用的導航服務能力的標志,本文將其等效為滿足某一門限要求的GNSS位置精度[14]。該精度可表示為

σp=λDOP·σUERE

(5)

式中:σp,σUERE分別為定位精度和衛星偽距測量誤差的標準偏差;λDOP為位置精度因子,表征導航星幾何布局。因此,提供給定精度級別的GNSS導航功能的可用性取決于對某個特定觀測位置和時間來說的導航星幾何布局。由式(5)可知:位置精度因子數值越小,定位結果越優。通過對GNSS接收機位置精度因子的仿真分析,GEO軌道上一般λDOP為10左右時表示導航星幾何布局較好,λDOP為40左右時則較差。

天線展開前后各選取連續48 h數據,對GNSS位置精度因子進行分析,結果如圖15、16所示。由圖15、16可知:GNSS天線展開前λDOP大部分時間小于60,但個別時段大于100,表明星座布局較差,且個別時段無法滿足使用要求;展開后λDOP優于展開前,其值全部小于60,且多在20以內,集中在10~15間,表明導航系統星座布局較好,滿足使用要求。

圖15 展開前位置精度因子Fig.15 Statistics of DOP before antenna outspread

圖16 展開后位置精度因子Fig.16 Statistics of DOP after antenna outspread

3.2.3 位速精度

衛星下傳的GNSS原始觀測數據包中記錄了GNSS的偽距、載波相位、信噪比等原始觀測量,可用于事后分析及精密定軌。利用導航星的精密星歷與GNSS下傳的原始觀測量信息,在地面用動力學公式進行事后精密定軌,可作為衛星位速的真值,以評估GNSS在軌性能。

天線展開前后各選取連續48 h數據進行分析,展開前后事后精密定軌與GNSS位差和速差分別如圖17~20所示,GNSS導航位置和速度精度見表3。結果表明:天線展開前后在GEO軌道GNSS導航均可獲得較高的位置和速度精度;天線展開后由于天線波束視場變大,捕獲和可用的星數、載噪比、位速精度均有所改善,由此位速精度也得到一定程度的提高。

由分析可知:在高軌上通信技術試驗衛星二號GNSS導航實際獲得的位速精度符合仿真預期,可滿足GEO軌道通信和遙感衛星對位置精度的要求。

圖17 展開前事后精密定軌與GNSS位差Fig.17 Position precise of GNSS navigation before antenna outspread

圖18 展開前事后精密定軌與GNSS速差Fig.18 Speed precise of GNSS navigation before antenna outspread

圖19 展開后事后精密定軌與GNSS位差Fig.19 Position precise of GNSS navigation after antenna outspread

圖20 展開后事后精密定軌與GNSS速差Fig.20 Speed precise GNSS navigation after antenna outspread

精度仿真結果GNSS天線展開前GNSS天線展開后三軸位置(1σ)優于50m28.4009m26.7312m三軸速度(1σ)優于0.3m/s0.011166m/s0.010743m/s

3.2.4 性能分析有效性

通信技術試驗衛星二號為GEO軌道衛星,軌位固定,且導航星運行周期約12 h,因此本文選取連續48 h數據可反映GNSS在軌的真實性能,具有一定的代表性,性能分析有效。

另外,GPS衛星星座由安排在6個軌道面上的24顆衛星組成,具備向全球范圍內用戶提供導航服務的能力;GLONASS衛星系統與GPS類似;對BD2衛星系統,在布局完成GEO+MEO+IGSO的定位體系后,也具備GPS衛星系統相同的全球導航服務能力。因此,GEO軌道衛星在與通信技術試驗衛星二號不同的其他定點位置處,其接收導航信號的條件與通信技術試驗衛星二號一致,本文分析的性能依然適用。

4 結束語

通信技術試驗衛星二號在我國首次開展了GNSS導航在GEO軌道的長時間在軌工作和性能實驗,本文以連續48 h數據為基礎進行測定軌性能評估。結果表明:在衛星轉移軌道10余圈飛行中,GNSS接收機在部分軌道區間可提供有效導航數據,衛星定點后天線完全展開后GNSS接收機收星情況明顯優于展開前。根據接收機實時定軌結果與事后高精度定軌數據比對結果分析,實測位置精度優于30 m,速度精度優于0.05 m/s,滿足GEO軌道通信和遙感衛星對位置精度的要求。后續可基于通信技術試驗衛星二號對GEO上GNSS導航系統性能的進一步改善進行研究和試驗。

高軌GNSS導航系統在GEO上的應用具有重大意義,不僅為我國GEO衛星提供了一種新的測控手段,有效改善GEO衛星的測控精度,而且提高了我國GEO衛星自主管理水平,可為GEO衛星的軌位設計、軌道機動、多星組網等領域提供了有力的技術支撐,豐富了各任務領域GEO衛星的測定軌手段,為衛星在軌自主運行業務提供了更大的可能。

[1] HAINES B, LICHTEN S, SRINIVASAN J, et al. A demonstration of unified TDRS/GPS tracking and orbit determination[C]∥ Flight Mechanics/Estimation Theory Symposium 1995. [S. l.]: [n. l.], 1995: 309-320.

[2] YUNCK T P, WU S C. Ultra-Precise orbit determination by GPS[R]. AAS Paper 83-315, 1983.

[3] 杜蘭. GEO衛星精密定軌技術研究[D]. 鄭州: 信息工程大學, 2005.

[4] 蘭茂田. 三點測距副站技術[J]. 中國空間科學技術, 1998, 18(3): 47-50.

[5] VISSER P, AMBROSIUS B. Orbit determination of TOPEX/POSEIDON and TDRSS satellites using TDRSS and BRTS tracking[J]. Adv Space Res, 1997, 19(11): 1641-1644.

[6] PASCALE F, LUC I, DUR J, et al.. GPS techniques for navigation of geostationary satellites[R]. ION GPS-94, 1994.

[7] KRONMAN J, MCELROY T. Consideration for the application of GPS is satellites: GPS system trade study[R]. ION GPS-95, 1995.

[8] BRUCE H, STEPHEN L. A novel use of GPS for determining the orbit of a geosynchronous satellite: the TDRS/GPS tracking demonstration[R]. ION GPS 94, 1994.

[9] STEPHAN T, CHRISTIAN A, SVEN M. Autonomous Onboard orbit and attitude control of geostationary satellites using GPS-pseudolites: 49th International Astonautical Congress[C]∥ [S. l.]: 1998.

[10] LEMKE N, EISSFELLER B, BALBACH O, et al. Tracking of GPS satellites in orbits above the GPS altitude: the GPS experiment on Equator-S: 49th International Astronautical Congress[C]∥ [S. l.]: 1998.

[11] COULSON P. The GPS at GTO experiment: 48th International Astronautical Congress[C]∥ [S. l.]: 1997.

[12] 詹鵬宇, 范勝林, 熊智, 等. 基于UKF的星載GNSS地球靜止衛星定軌算法[J]. 現代電子技術, 2012, 35(8): 100-103.

[13] 陳琳, 朱忠, 李強, 等. 基于STK的測量船GPS天線遮擋模型仿真與分析[J]. 科學技術與工程, 2013, 13(21): 6265-6269.

[14] KAPLAN E D. GPS導航原理與應用[M]. 北京: 電子工業出版社, 2010: 248.

PerformanceDemonstrationandAnalysisofGNSSNavigationinGEOSatellites

LIBing1,LIULei2,WANGMeng2

(1. Shanghai Institute of Satellite Engineering, Shanghai201109, China;2. Space Star Technology Company Limited, Beijing100080, China)

To approve the self-navigation performance of global navigation satellite system (GNSS) on geosynchronous orbit (GEO), the measurement and test of GNSS performance on GEO were carried out based on the real data onboard of Telecommunication Test Satellite II in China, and the navigation precision was evaluated. The principle of GNSS on GEO and GNSS of Telecommunication Test Satellite II were introduced. The navigation performance experiments on geosynchronous transfer orbit (GTO) and GNSS antenna before and after outspread after positioning were designed. The numbers of available GPS and GLONASS satellites, arithmetic position and speed on GTO were given. And so were the numbers of captured and available navigation satellites, position dilution of precision (PDOP) and precise of position and speed before and after the antenna outspread after positioning. The effectiveness of the performance experiment was explained. The results show that the captured navigation satellites are more than4in some arcs by GNSS receiver on GTO, and arithmetic position and speed are correct with the good consistency of position and speed, which means the GNSS can be used. The numbers of GNSS satellites observed on GEO meet the requirement for self-navigation after positioning. The precise of position and speed obtained is agreed with the simulation result. The PDOP and precise of position and speed after the antenna outspread are better than those before the antenna outspread. The precise of position is better than30m and the precise of speed is better than0.05m/s. The result of this onboard experiment proves that the application of GNSS navigation in geostationary satellite is feasible, which provides a very important support to geostationary satellite tracking and orbit determination and self-management on the orbit for China.

geosynchronous orbit (GEO); global navigation satellite system (GNSS); captured satellite number; available satellite number; position dilution of precision (PDOP); position precise; speed precise; antenna outspread

1006-1630(2017)04-0133-11

2017-06-21;

:2017-07-15

國家自然科學基金資助(61601036)

李 冰(1983—),男,碩士,主要從事衛星總體與電子信息系統設計研究。

TN967.2

:ADOI:10.19328/j.cnki.1006-1630.2017.04.016

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媽媽寶寶(2019年10期)2019-10-26 02:45:34
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電子制作(2018年11期)2018-08-04 03:25:42
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