基于实测大气密度的航天器轨道计算技术

摘要

传统的用于轨道计算的大气密度均由大气密度模型计算得到,无论何种大气模型,大气密度计算结果误差一般在10％到20％,空间环境变化剧烈期间,误差会扩大至1倍甚至更多.目前,越来越多航天器都装载有空间粒子探测设备,这样可以获得较为准确的实测大气密度,本文基于实测大气密度,给出了地固系下实测密度对航天器位置的偏导数算法进而实现了基于实测大气密度的轨道确定,构建了一种基于实测密度的面向现有大气模型的短时模式匹配算法,完成了短时模型修正.通过算例应用和分析表明,针对某高度为600km的航天器,磁静和磁扰期实测大气密度与各大气模型轨道确定的空间位置互差优于2m,证明实测密度用于轨道确定是可行且保精度的,太阳活动及地磁活动平静期修正模型较好的提高了轨道预报精度.