基于滑动窗口的低轨卫星近实时精密定轨方法

来源：大地测量与地球动力学杂志2026年第4期北京时间：

作者：龚浩冉, 王晨, 任琛, 李振洪

单位：1 长安大学地质工程与测绘学院, 西安, 710054,2 长安大学地学与卫星大数据中心, 西安, 710054,3 黄土科学全国重点实验室, 西安, 710054,4 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室, 西安, 710054

摘要：基于简化动力学方法, 利用滑动窗口实现低轨卫星的近实时轨道解算和递推更新, 并验证定轨的精度和时效性。以2025-01-15-26的GRACE-FO系列卫星与Swarm-B卫星观测数据为例开展实验, 结果表明, 基于滑动窗口解算轨道的切向、法向和径向重叠弧段均无明显系统性误差。与官方发布的精密轨道相比, 解算部分轨道各方向差异的均方根(RMS)都在5 cm以内, 卫星激光测距(SLR)检核的残差RMS分别为3.03 cm、4.14 cm和3.15 cm。在60 min预报弧长下, 3颗卫星的径向轨道RMS均值约为10 cm。此外, 将后续弧段轨道初值由单点定位改为复用前一弧段的轨道解算和外推结果, 可将单弧段解算时间从10 min缩短至5 min。

关键词：近实时精密定轨,低轨卫星,滑动窗口,简化动力学方法

基金资助：国家重点研发计划(2023YFC3008402),国家自然科学基金(42304025),中央高校基本科研业务费专项(CHD300102264202)