中国空间科学技术

›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (4): 16-.doi: 10.3780/j.issn.1000.758X.2014.04.003

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导航卫星高精度太阳光压摄动分析建模及验证

 陈秋丽, 王海红, 陈忠贵   

  1. （北京空间飞行器总体设计部，北京100094）
  • 出版日期:2014-08-25 发布日期:2014-08-25

AnalysisModelingandVerificationofSolarRadiationPressureforNavigationSatellite

 CHEN  Qiu-Li, WANG  Hai-Hong, CHEN  Zhong-Gui   

  1. (BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering,Beijing100094)
  • Online:2014-08-25 Published:2014-08-25

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摘要： 为提高导航卫星精密定轨与轨道预报精度,提出了一种导航卫星太阳光压摄动的分析建模方法。相较于其他摄动因素模型完善且精度较高，光压摄动由于太阳活动导致太阳能量误差、卫星姿态控制误差和表面材料老化等问题，是最难以精确建模的摄动源，也是动力学模型最大的误差源。基于此，提出了一种基于卫星的姿态控制规律，通过分析法建立卫星太阳光压摄动模型，给出了光压摄动加速度在星体坐标系中的模型，并以GPSBlockIIR为例进行了验证。计算结果表明，该仿真分析法所建立的摄动模型与T30模型、ECOM模型精度接近，达到了光压建模研究的初步计算要求。

关键词: 光压摄动, 导航卫星, 建模, 验证

Abstract: Ananalyticalsolarradiationpressure(SRP)modelingmethodfornavigationsatelliteswasproposedtoimprovetheprecisionofpreciseorbitdetermination.ComparedwiththeotherperturbingforcemodelswhichhavemuchlargermagnitudebecauseofSunactivityleadingtochangesoftheSunenergy,satellitesattitudecontrolerror,aswellastheagingofthesatellitesurfacematerial,andasthemajoruncertaintyerrorsourcesaffectingmediumearthorbitsatellites,SRPmodelisthemostdifficulttobeconstructedprecisely.Onthebasisofattitudecontrollawofnavigationsatellite,ananalyticalSRPmodelwasdeveloped,inwhichtheperturbingaccelerationwasexpressedinsatellite′sbodyfixedcoordinatesystem.SimulationresultsofGPSBlockIIRshowthattheSRPmodelworksquitewell.ThecomputationalcostisquiteclosetothatoftheT30andECOMSRPmodel,provingthattheprecisionofSRPmodelmeetstherequirementofprimarySRPstudy.

Key words: Solarradiationpressure, Navigationsatellite, Modeling, Verification