[发明专利]基于低轨卫星辅助的非导航GEO卫星转发式测定轨方法

权利要求书

1.一种基于低轨卫星辅助的非导航GEO卫星转发式测定轨方法，应用于地面站，其特征在于，包括：

根据多个地面站发射上行信号，该信号经待定轨GEO卫星转发后被对应的地面站接收的多个第一观测数据，计算多个地面站到待定轨GEO卫星的多个伪距；

确定目标低轨卫星作为运动观测站，以及获取运动观测站的轨道信息；

地面站接收运动观测站发送的观测待定轨GEO卫星数据，得到的第二观测数据；

其中，目标低轨卫星设置有转发式接收机；

根据第一观测数据以及第二观测数据，计算经待定轨GEO卫星转发的信号到地面站与运动观测站之间的时延；

利用多个地面站到待定轨GEO卫星的多个伪距、某一地面站和运动观测站的时延、各地面站的坐标和运动观测站的轨道信息，结合待定轨GEO卫星的动力学方程对待定轨GEO卫星进行定轨。

2.根据权利要求1所述的基于低轨卫星辅助的非导航GEO卫星转发式测定轨方法，其特征在于，所述计算多个地面站到待定轨GEO卫星的多个伪距包括：

对多个第一观测数据进行解析，得到每个地面站发送信号的发送时刻和接收时刻；

根据每个地面站第一观测数据解析得到的发送时刻和接收时刻，计算每个地面站到待定轨GEO卫星的伪距。

3.根据权利要求1所述的基于低轨卫星辅助的非导航GEO卫星转发式测定轨方法，其特征在于，所述根据第一观测数据以及第二观测数据，计算经待定轨GEO卫星转发的信号到地面站与运动观测站的时延包括：

利用信号相关的处理方法，对所述第二观测数据以及第一观测数据进行处理，得到GEO卫星到地面站与运动观测站的时延值。

4.根据权利要求3所述的基于低轨卫星辅助的非导航GEO卫星转发式测定轨方法，其特征在于，

某一地面站到待定轨GEO卫星的伪距表示为：

经GEO转发的信号到某一地面站与运动观测站的时延表示为：

其中，ρ_s为地面站到GEO卫星的伪距；t_G为该地面站向GEO卫星发射信号的时刻；t_s为GEO卫星转发的信号被该地面站接收的时刻；ρ_GEO与ρ_LEO分别为地面站到待定轨GEO卫星的几何距离、待定轨GEO卫星到低轨卫星的几何距离；τ_ins1、τ_ins2、τ_ins3分别为地面站发射上行信号的设备时延、地面站接收待定轨GEO卫星转发下行信号的设备时延和低轨卫星接收待定轨GEO卫星转发下行信号的设备时延；τ_tro1τ_tro2分别为地面站上行信号至待定轨GEO卫星路径上的对流层时延、待定轨GEO卫星转发下行信号至地面站路径上的对流层时延，τ_ion1、τ_ion2、τ_ion3分别为地面站上行信号至待定轨GEO卫星路径上的电离层时延，待定轨GEO卫星转发下行信号至地面站路径上的电离层时延和待定轨GEO卫星转发下行信号至低轨卫星路径上的电离层时延；τ_tran为待定轨GEO卫星上转发器时延；τ_clo为低轨卫星钟差；τ_eG1为地面站发射信号，经待定轨GEO卫星转发后下行的信号再到地面站过程中未扣除的系统误差，τ_eG2为待定轨GEO卫星转发后下行的信号再到地面站过程中未扣除的系统误差，τ_eL为待定GEO卫星转发的下行信号到低轨卫星过程中未扣除的系统误差，c为光在真空中的传播速度。

5.根据权利要求1所述的基于低轨卫星辅助的非导航GEO卫星转发式测定轨方法，其特征在于，所述利用多个地面站到GEO卫星的多个伪距、某一地面站和运动观测站的时延、各地面站的坐标和运动观测站的轨道信息，结合卫星动力学方程对待定轨GEO卫星进行定轨包括：

建立伪距与待定轨GEO卫星位置坐标的第一关系方程；

建立时延与待定轨GEO卫星位置坐标的第二关系方程；

建立待定轨GEO卫星的动力学方程；

对所述动力学方程进行求解，得到待定轨卫星GEO的轨道信息。