星地监测网下北斗导航卫星轨道确定

在地面站较少时，联合星间链路，可以改善卫星几何观测结构，提高卫星定轨精度。本文提出了层间链路的星间链路方式，即以轨道高度区分的不同类型卫星间链路，在MEO卫星上安装星载接收机即可接收GEO、IGSO卫星观测数据。基于这一思想，根据中国卫星导航系统星座构型，本文从卫星跟踪时间、三维位置精度因子PDOP、定轨RMS等评价指标，分别进行了地面跟踪站区域和全球非均匀分布情况下的星地链路、星地链路联合层间链路、星地链路联合星间双向测距等多种场景的定轨仿真。结果显示基于中国区域的7个地面跟踪站1天观测值，联合波束角为41.25o的层间星间链路，GEO、IGSO和MEO定轨值由6.1m、1.3m和5.9m减小到1.0m、0.8m和2.0m；联合卫星波束角为45o的卫星双向测距（残余系统误差为振幅30cm的周期项），星座整体定轨精度优于20cm。