Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2026
Идентификатор DOI: 10.18127/j20700784-202602-07
Ключевые слова: satellite orbits, IGS Products, GLOnASS, gps, motion model, surrogate modeling, орбиты спутников, продукты IGS, глонасс, модель движения, суррогатное моделирование
Аннотация: Постановка проблемы. Одной из проблем точного позиционирования по спутниковым навигационным системам являются отсутствие высокоточных орбит навигационных спутников на момент проведения измерений, а также отсутствие методов прогнозирования на длительные промежутки времени с высокой точностью, сопоставимой с точностью финальных орбитПоказать полностью, полученных аналитическими центрами глобальных навигационных спутниковых систем после обработки наземных измерений. Финальные орбиты спутников глобальных навигационных систем доступны спустя приблизительно два недели и имеют точность порядка 2-3 см, а промежуточные результаты, рассчитанные теми же аналитическими центрами, имеют точность на порядок ниже. Цель. Рассмотреть возможные модификации существующей модели движения с целью повышения как ее точности, так и точности прогнозирования орбит навигационных спутников. Результаты. Рассмотрен метод включения дополнительных (суррогатных) ускорений в модель движения для повышения точности согласования модели движения навигационных спутников, а в дальнейшем - для повышения точности прогнозирования орбит на длительный промежуток времени. С использованием разработанной процедуры согласования параметров модели выполнен расчёт суррогатных ускорений для различных навигационных спутников систем ГЛОНАСС и GPS на интервалах времени от месяца до одного года по данным нескольких аналитических центров. Проведен анализ разностей полученных суррогатных ускорений для различныx аналитических центров. Показано, что расхождение между моделью с суррогатными ускорениями и финальными орбитами на месячном интервале согласования составляет порядка одного метра. Доказана линейность модели при возмущениях суррогатных ускорений. Продемонстрирована высокая чувствительность модели для выявления как известных физических эффектов (световое давление на спутник и изменение этого давления при вхождении в полутень от Земли и Луны), так и вычислительных погрешностей определения орбит аналитическими центрами (разрывы на стыках суток и пр.). Практическая значимость. Практическая реализация предлагаемого метода на нескольких НКА систем GPS и ГЛОНАСС показала возможность приближения модели с суррогатными ускорениями к финальным эфемеридам на уровне нескольких сантиметров для коротких (несколько суток) периодов расчета и отклонения не более 1 м при расчете месячных интервалов. One of the problems of accurate positioning by satellite navigation systems is the lack of high-precision orbits of navigation satellites at the time of measurements, as well as the lack of forecasting methods for long periods of time with high accuracy comparable to the accuracy of the final orbits obtained by analytical centers of global navigation satellite systems. Typically, the final orbits of the navigation satellites are available after about 2 weeks and have an accuracy of about 2-3 cm, while the intermediate results calculated by the same analytical centers have an accuracy by an order of magnitude lower. In this paper we consider a method to include additional (surrogate) accelerations in the motion model to improve the accuracy of matching the motion model of navigation satellites to available orbit data and to improve the accuracy of orbit prediction over a long period of time. Using the model parameter matching procedure developed by us, surrogate accelerations were calculated for various GLONASS and GPS navigation satellites at time intervals from one month to one year according to data from several analytical centers. The differences of the obtained surrogate accelerations between different analytical centers are analyzed. It is shown that the difference between our model with surrogate accelerations and the final orbits in the monthly matching interval is about one meter. The linearity of the model under surrogate acceleration perturbations is proved. The high sensitivity of our model for detection of known physical effects (light pressure on the satellite and changes in this pressure when entering the penumbra from the Earth and the Moon) as well as computational errors in final orbits published by analytical centers (gaps at the junctions of the day, etc.) is demonstrated. Our surrogate modelling methodology with small additional surrogate accelerations in the motion model for long time intervals can be combined with other known results for forecasting of the spacecraft orbits in order to reduce navigation error when using orbits published as rapid and ultra-rapid SP3 data.
Журнал: Успехи современной радиоэлектроники
Выпуск журнала: Т.80, №2
Номера страниц: 66-73
ISSN журнала: 20700784
Место издания: Москва
Издатель: ООО "Издательство "Радиотехника"