● 摘要
卫星导航系统是一种天基的无线电导航定位与时间系统，是实时获取高精度导航信息的空间基础设施，具有极高的军民应用价值。当前，美国正积极推行GPS系统的现代化；俄罗斯也在实施对GLONASS修整计划；欧洲致力于建设以民间和商业开发利用为主的Galileo卫星导航系统；我国在建成北斗卫星导航系统的基础上，积极开展第二代卫星导航系统的建设。本课题密切结合我国第二代卫星导航系统工程建设实践及其未来发展需求，开展卫星导航系统性能指标评价方法，导航星座自主导航技术的研究仿真及实现工作。首先，初步建立评价卫星导航系统性能的指标体系，并通过数值分析来评价已设计星座的各项性能。其次，提出导航星座自主导航算法的实现流程、关键技术及其实现途径。开展导航卫星的自主定轨理论，计算方法，数据模拟等方面的研究工作。同时以同步卫星的自主导航为例，提出了将强跟踪滤波方法（STF）应用于卫星自主导航，文中给出了STF算法的公式，详细推导了在地球球形下的状态方程，建立了基于星间无线电测距的观测方程，并进行了数学仿真模拟，仿真结果表明，与传统的EKF方法相比，此方法对初始状态的选取不敏感，而且能够在不增加计算量的情况下提高定轨精度。