李 婷,童鋒賢,鄭為民,3,4,5*,張 娟,5
(1. 中國科學院上海天文臺,上海 200030;2. 中國科學院大學,北京 100049;3. 中國科學院射電天文重點實驗室,江蘇 南京 210033;4. 國家基礎學科公共科學數據中心,北京 100190; 5. 上海市導航定位重點實驗室,上海 200030)
地球同步軌道衛星的軌道高度約36 000 km,繞地公轉周期與地球自轉周期一致,一定范圍內相對地面點靜止,在大地測量、導航定位和災害監測等方面發揮重要作用。由于地球同步軌道衛星運動時受各種攝動力影響,特別是太陽能翼板受到的太陽光壓攝動大,衛星的實際軌道發生漂移,偏離平衡點[1]。為減少軌道誤差的影響,需盡快獲取衛星準確的位置信息,因此研究地球同步軌道衛星機動后的位置快速測量方法具有重要意義。
目前對地球同步軌道衛星視向位置測量主要依靠測距技術,包括偽距和載波相位測量、轉發式測距測量和激光測距等。高精度測距需要衛星轉發測距信號,為主動式測量,定軌精度百米量級[2]。制約測距定軌精度的因素與地球同步軌道衛星的特點有關:衛星軌道高,地面跟蹤站構網范圍相對較小,導致觀測網幾何結構略差;相對靜止特性使得星站間動力學和幾何約束變弱,造成鐘差和測站偏差等系統誤差解算困難;為維持同步軌道,衛星需頻繁軌道控制,但星上發動機推力不易建模,造成后續軌道恢復和預測困難[2-4]。
對地球同步軌道衛星的軌道平面位置測量可以采用光學成像或射電干涉等被動式測量方法,這些方法的優點為僅需要接收衛星下行信息,不占用星上資源。……