地球静止轨道卫星广播星历参数拟合与试验分析

我国的区域卫星导航系统COMPASS中，广播星历利用考虑一阶摄动影响的15个轨道根数参数描述卫星轨道，系统导航电文中给每个参数分配的比特位与GPS相同。然而，由于GPS星座由周期约12小时的MEO卫星构成，其轨道参数化方案和每个参数的比特位分配方案可能不适用于更高轨道的GEO和IGSO卫星。COMPASS的系统设计中考虑了由于GEO的小倾角、小偏心率特点产生的广播星历拟合精度损失问题，然而在系统组网运行过程中进一步发现在克服精度损失问题后，在特定时段，GEO广播星历部分参数在编码导航电文时超过了系统设计分配给该参数的比特位限制，即参数超限。详细介绍GEO卫星广播星历参数超限的现象和规律，根据解算方程病态性和轨道动力学特性分析了该参数超限的原因，设计了在不显著损失精度前提下多种改善参数超限的拟合方案，利用实测数据进行了试验。结果表明固定超限参数的同时解算其余星历参数的方法和进行参数岭估计的方法，都能够有效地抑制并解决参数超限问题。