研究提出面向不连续星载GNSS观测的低轨卫星轨道预报及完好性监测新方法

近日，中国科学院国家授时中心研究员王侃团队与澳大利亚科廷大学教授Ahmed El-Mowafy团队，提出了面向不连续星载GNSS观测的低轨卫星轨道预报及完好性监测的新方法。

低轨卫星因轨道高度低、速度快、信号强度强等优势，可以增强传统GNSS服务能力，提高定位定时性能。未来，地面的低轨增强高精度导航定位授时应用依赖高精度的低轨卫星实时轨道产品，所有实时轨道产品均为预报产品，预报精度和可靠性直接受近实时定轨结果影响。但是，在实际工程环境下，低轨卫星星载GNSS观测常因数据下卸策略、接收机数据接收情况及其他任务挤占等原因出现间断，影响低轨卫星近实时定轨精度、预报轨道质量以及播发给用户的实时轨道精度及完好性。

针对低轨卫星星载GNSS观测数据环境不理想，观测大幅间断等实际情况，该团队对不同间断时长及间断后尾部数据长度以及各类不同低轨卫星定轨策略进行优选、组合和调整，通过改善大幅数据间断情况下的低轨卫星近实时定轨策略，提升这一情况下的低轨卫星轨道中短期预报精度，并探讨了不同间断情况对预报轨道的完好性。

该研究以约位于1300千米的Sentinel-6A卫星为例，展示了星载GNSS观测数据出现大幅间断情况下，不同动力学模型定轨模式下近实时定轨精度的不同。同时，研究对非间断期的优选定轨策略和间断期的优选定轨策略进行组合，调整了数据间断情况下的近实时定轨策略，并对不同间断长度、不同间断后尾部数据长度的情况进行了中短期预报轨道精度及完好性的分析。

这一方法有助于在低轨卫星星载GNSS观测出现较大间断的情况下，优化低轨卫星定轨策略，提升低轨卫星轨道预报精度及完好性。

相关研究成果发表在Journal of the Institute of Navigation上。研究工作得到中国科学院国际伙伴计划的支持。

论文链接

在低轨卫星星载GNSS观测出现大幅间断的情况下，不同定轨策略的近实时切向轨道精度（上）及策略调整后的近实时切向轨道精度（下）。