以精密光压模型为工具,计算GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星受到的太阳光压摄动力,以此对加速仪的y轴、z轴的尺度因子进行估算并固定为常值,然后通过动力学定轨方法对另外4项加速仪校标参数(x轴尺度和偏差,y、z轴...以精密光压模型为工具,计算GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星受到的太阳光压摄动力,以此对加速仪的y轴、z轴的尺度因子进行估算并固定为常值,然后通过动力学定轨方法对另外4项加速仪校标参数(x轴尺度和偏差,y、z轴的偏差)进行求解,得到了2002–2014年每一天的加速仪校标参数.统计结果如下:GRACE-A卫星x、y、z 3个轴的尺度因子分别为0.9435±0.0187、0.9393±0.0444、1.0371±0.0391,GRACE-B卫星3个轴的尺度因子分别为0.9313±0.0170、0.9488±0.0452、1.0274±0.0446.与早期工作的差异在于,在动力学法定轨之前,先利用精密光压模型对y、z轴的尺度因子进行约束,有助于减小资料误差对弱信号轴(y,z)的影响,从而提高校标结果的稳定性.以GRACE-A卫星的y、z轴为例,尺度因子的标准差约0.0391–0.0444,而未加光压模型约束的动力学校标方法的标准差为0.21–0.31,新方法得到的标准差降幅超过78%;同样,线性偏差的标准差降幅超过85%.因此,新方法得到的校标参数更加稳定,对于研究大气旋转效应以及热层大气风场具有特殊的价值.展开更多
文摘随着卫星技术的发展与成熟,星间链路(Inter-satellite Link,ISL)在导航卫星、通讯卫星等卫星星座中得到了广泛的应用,以此实现高效的星间通讯和测量.由于星间链路的建立或维持会受到日凌的影响,因此在卫星星座的设计、规划中往往需要对不同卫星、不同链路所受日凌的影响进行计算和预测,评估星间链路、系统服务受日凌的影响,更好地规划、设计相关业务.当前无论是利用成熟卫星系统设计工具搭建场景还是相关单位内部自研仿真系统,通常会基于外推星历逐个历元判断链路与太阳视线方向夹角,以此来判断和预测日凌.这一方式简单、直观、方便实现,但缺点是计算效率低下.虽然设计阶段的日凌计算并不需要十分准确的星历,通常基于二体模型外推卫星星历即可,但如果需要准确判断日凌可能发生的次数、时间、时长,那么往往要求卫星星历时间间隔很短,否则有可能错过持续时间不长的日凌,影响评估效果.针对日凌的判断和计算提出了一种快速算法.通过构造日凌发生、结束时刻卫星纬度辐角u满足的方程,解析判断日凌是否可能发生,计算日凌始末的卫星纬度辐角,快速实现对星间链路日凌存在性以及日凌始末时刻的计算.这一算法也需要事先外推星历,但星历步长只要不超过1个轨道周期即可.计算表明,该算法可以在稳定检测到比传统方法更多日凌的情况下将计算时间减少2~3个量级.即使外推星历的步长接近1个轨道周期,该方法也可以检测到超过99.9%的日凌弧段,且计算结果高度稳定,日凌发生时刻和持续时长偏差最大也不超过1 s.
