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GPS卫星自主导航能力
来源:北斗卫星导航系统政府网     日期:2012年02月21日    字体:【】【】【
  我们把为轨道控制或制导所进行的航天器轨道的确定称为航天器导航;完全利用航天器上的测量设备和计算装置,而不依赖于地面设备支持的导航称为航天器自主导航。要实施航天器自主导航,要求航天器本身具有导航信息获取并实施在轨导航解算的能力。

  自1978年至今,GPS卫星已进行过多次换代和更新,从Block Ⅰ,Block Ⅱ,Block ⅡA,Block ⅡR,Block ⅡR-M和Block ⅡF。在Block-IIR之前的所有型号卫星都没有自主导航功能,卫星广播的导航信息需由地面控制段的上行注入站每天注入一次。导航信息中包含的星钟与星历参数都是基于控制段的当时估算进行预报的,而Block-IIR卫星的重大改进就是能够在星上自动预估星钟与星历参数,并生成导航信息。

  这种能力称为自主导航或自动导航(AutoNav)。美国开发自主导航能力的主要动机有如下四方面:

  一是提高GPS系统的生存能力。美国认为地面控制段是GPS系统中的薄弱环节,一旦遭到攻击可能造成整个系统瘫痪。自主导航能保障GPS卫星在失去地面支持的条件下,自主运行180天,且能满足导航精度要求;这种能力还可以保证在一些地面监控站失效的情况下不影响提供正常的导航信息。

  二是减少上行注入要求。上行注入站上只需发送很少数据。

  三是完好性。星间链路测距功能提供了一种能与其星钟和星历参数比对的独立参考基准。

  四是精度。由于自主导航功能能够每小时4次更新星历与星钟参数,与现有的每天更新一次相比,将有助于改进导航精度。

  
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