GJB 6378-2008 航天器实时轨道确定与分析方法
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ID： |
3365B9995B324281902133BC2E20210D |
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文件大小(MB)： |
0.58 |
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页数： |
14 |
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文件格式： |
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日期： |
2024-7-14 |
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OJB,中华人民共和国国家军用标准,FL 1680 GJB 6378-2008,航天器实时轨道确定与分析方法,Methods of spacecraft real-time orbit determination and analysis,2008-03-30 发布2008-06-01 实施,中国人民解放军总装备部 批准,GJB 6378-2008,-AX. -A-,刖 B,本标准附录A、附录B、附录C、附录D、附录E是规范性附录,本标准由中国人民解放军总装备部司令部提出,本标准起草单位：中国人民解放军第二十六试验训练基地,本标准主要起草人：祝开建、张荣之、秋宏兴、张轲、马鹏斌,I,GJB 6378-2008,航天器实时轨道确定与分析方法,1范围,本标准规定了航天器实时轨道确定与分析方法,本标准适用于绕地球运行的各种航天器的快速实时轨道确定与分析,2引用文件,下列文件中的有关条款通过引用而成为本标准的条款。凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修,改单（不包括勘误的内容）或修订版本都不适用于本标准，但提倡使用本标准的各方探讨使用其最新版本,的可能性。凡未注日期或版次的引用文件，其最新版本适用于本标准,GJB 404导弹和航天技术有关大地参考系统和基本常数,GJB421卫星术语,GJB 727A-1998航天测控系统术语与缩略语,GJB 1028卫星坐标系,GJB 4006-2000航天器定轨精度评定,3术语和定义,GJB404、GJB 42k GJB 727A-1998. GJB 1028、GJB 4006—2000 确立的以及下列术语和定义适,用于本标准,3. 1 内测数据 spacecraft telemetry data,从航天器下传的用于轨道确定的时间、位置、速度等遥测参数,3. 2 实时轨道确定 real time orbit determination,接收测量数据和计算轨道同时进行的轨道确定,4实时轨道确定方法,4.1 外测数据定轨,外测数据一般为测距、测速、测角。定轨步骤为：,a）对测量数据进行预处理，包括合理性判断、野值剔除等；,b）积分卫星运动方程，一般采用地球引力场二阶带谐项摄动的动力学模型，见附录A,数值积分,器可以采用定步长四阶龙格一库塔法，见附录B；,c）采用更新初值的加权最小二乘法，见附录C,得到实时定轨结果,4.2 内测数据定轨,4. 2.1火箭关机点数据定轨,火箭下传的关机点时刻的内测数据为发射惯性坐标系下位置、速度矢量。定轨步骤：,a）对测量数据进行预处理，包括合理性判断、野值剔除等；,b）转换为J2000.0地心惯性坐标系下的位置、速度，见附录D；,c）转换为J2000.0地心惯性坐标系轨道根数，见附录D,得到实时定轨结果,4. 2.2火箭秒节点数据定轨,采集星箭分离点附近的无动力飞行段火箭每秒下传的内测数据，定轨步骤：,a）对测量数据进行预处理，包括有效性判断、野值剔除等；,1,GJB 6378-2008,b）转换为J2000.0地心惯性坐标系下的位置、速度，见附录D；,c）换算成轨道根数；,d）数据选优处理，对每一个秒节点数据，外推至相同历元时刻，对所有轨道半长轴求平均值，取,与平均值差别最小的为轨道确定结果,4.3 GPS数据定轨,接收的GPS数据是WGS-84大地坐标系下的航天器位置、速度。定轨方法有两种：,a）单点转换。GPS数据经过坐标转换得到J2000.0地心惯性坐标系下的位置、速度，再转换为轨,道根数，转换方法见附录D,b）轨道拟合。利用GPS数据经过加权最小二乘法（见附录C）或推广的卡尔曼滤波算法（见附录,E）进行轨道拟合,5实时轨道确定结果的精度分析方法,实时轨道确定是一种快速定轨方法，分析定轨结果的精度有内符合和外符合两类方法,a）内符合方法：用最小二乘法或卡尔曼滤波方法的拟合残差的均方根误差（RMS）和估计协方差,矩阵来进行分析评估，见GJB 4006-2000中5.2.1,b）外符合方法：用精密轨道比较法、预报比较法、测站定位法等方法进行分析评估，具体方法见,GJB 4006-2000 中 5.2.2,2,GJB 6378-2008,附录A,（规范性附录）,动力学模型,在J2000.0地心惯性坐标系下，航天器的运动方程为:,S = (.x y z x y z)1. (A.l),X,dS _,dt,y,z,GM 3GMa^J2」,_ x ?x~\,r3 2r5,\5GMalJ2 2,2r7 (A.2),_GM 3GMalJ2,r3 , 2r5 ),GM 9GMa1J2,〔r3 2r5,r~ (x2+y2+z2),15GM&2 ,—77-k,2r,15GAfa泌 /,2r7,1/2.. (A.3),式中:,GM一万有引力常数与地球质量的乘积，值为3.986 005X1014m3/s2；,%——地球赤道平均半径，值为6 378 140m；,J2——地球引力场二阶带谐项系数，值为1 082.636X10-6,3,GJB 6378-2008,附录B,（规范性附录）,经典四阶龙格一库塔积分方法,对于已知初值的微分方程:,—=/(X /),at,.XGo)=X(),(B.1),式中：,X—状态矢量；,X）——状态矢量初值;,t0——初始时刻,用经典四阶龙格一库塔积分方程（B.1）,取等步长力，公式为：,ta=tQ+nh n=\, 2, 3, ,,,, m（B.2）,An+l=An+-出+2局+ 2自+左4）. （B.3）,6,k尸K). (B.4),k2=hf(tn+^h, 肩). (B.5),k3=hf(tn+^h, X……
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