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题名低轨卫星非奇异平均根数估计算法研究
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作者
王志豪
仲惟超
张皓
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机构
中国科学院空间应用工程与技术中心
中国科学院大学航空宇航学院
上海卫星工程研究所
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出处
《系统工程与电子技术》
北大核心
2025年第10期3411-3425,共15页
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基金
中国科学院项目(XDA30010200)资助课题。
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文摘
针对低轨(low Earth orbit,LEO)巨型星座这类近圆轨道卫星自主构型保持的需求,研究一种基于非奇异轨道根数和扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的自主实时平均轨道根数估计算法。推导非球形摄动带谐项、田谐项和大气阻力摄动作用下的平均根数动力学模型,并以此建立滤波模型,设计基于EKF的自主实时平均根数估计算法。仿真结果表明,该算法可以长期应用于平均根数的在轨估计,精度相比数值迭代法和快速傅里叶变换方法可以提升一个量级,其中半长轴估计误差可达米级,而且全部轨道根数的估计误差均具有稳定性。最后将算法应用于卫星真实测量数据,验证了算法在实际工程中的可行性以及对不同轨道高度的适用性。
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关键词
低轨巨型星座
平均根数估计
扩展卡尔曼滤波
非奇异轨道根数
轨道摄动
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Keywords
low Earth orbit(LEO)mega constellations
mean elements estimation
extended Kalman filter(EKF)
nonsingular orbital elements
orbit perturbation
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分类号
V412.4
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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