引用本文:赵磊,吴凌根,吴新林,陈倩茹,何镇武.常推力机动模型在低轨卫星定轨预报中的应用[J].上海航天,2024,41(6):116-122, 170.
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常推力机动模型在低轨卫星定轨预报中的应用
赵磊1,2,吴凌根1,吴新林1,陈倩茹1,何镇武1
1.北京航天驭星科技有限公司,北京 100071;2.天津大学 海洋科学与技术学院,天津 300072
摘要:
轨道机动控制在低轨卫星在轨活动中十分常见,尤其近年来电推进技术的发展,其具备比冲高、推力稳定的特性,在低轨卫星中得到广泛应用。轨道机动控制会引起轨道参数变化,需要通过定轨手段,确定控后轨道,而常规定轨方法不考虑机动模型,需要一段时间的无轨控的测量数据进行定轨,由于短时间内无法获取足够的测量数据,尤其针对电推进器卫星,单次机动时间长,且控制频次高,无轨控测量数据更为有限,导致估计大气阻力系数误差偏大,通常不估计,预报精度相对有限,只能降低轨道控制频次,获取更多测量数据定轨,导致轨控时长增加。因此,考虑在定轨模型中加入机动模型,对推进器的推力大小和方向构建模型,并引入推力大小和方向变量,利用轨控阶段的测量数据,实现大气参数估计、推力器推力大小和方向估计,利用最小二乘法实现对机动状态下的推进器摄动模型构建与求解,获取相对可靠的轨道根数和大气参数,通过实际GNSS数据和轨道机动验证,采用机动模型的定轨精度与无轨控阶段的定轨精度基本一致,并且由于采用更长的测量数据,可以获取更为可靠的大气阻力系数,提高频繁机动情况下的低轨卫星预报精度。
(1.Emposat Co.,Ltd.,Beijing 100071,China;2.School of Marine Science and Technology,Tianjin University,Tianjin 300072,China)

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