衛星精密定軌及應用研究團組

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衛星精密定軌及應用研究團組航天器軌道計算是人類航天活動的基本保障，航天器在運行過程中要受到地球引力、大氣阻尼、地球粘彈性體潮汐、海洋潮汐、日、月引力、太陽輻射壓等諸多力學因素的綜合影響，其運動規律異常複雜，「衛星精密定軌及應用團組」長期以來從事航天器軌道力學研究，不斷進行航天器軌道計算新原理、新方法的探索，提出了航天器測軌單位矢量法的系列算法，在我國各類航天活動中得到了廣泛應用，尤其在我國遠洋測量船的海上測控中取得了顯著成效，先後在我國北斗衛星、烽火衛星、風雲衛星、神舟衛星系列發射任務的海上測軌計算中發揮了關鍵作用，在我國「嫦娥一號」月球衛星探月軌道的海上測軌計算中也取得了預期成果。

近年來，隨着我國航天事業的飛速發展，該團組在空間碎片編目定軌及碰撞預警、衛星星上自主定軌、衛星星座及星群的軌道設計等方面展開了深入研究，取得了一系列重要研究成果，其中在中國科學院重大創新項目「創新一號」小衛星上開發的星載GPS測軌預報軟件是我國首次投入實際應用的星上自主定軌軟件，已經在國內小衛星中被推廣應用。自2004年以來，該團組共獲國家科技進步一等獎一項、科學技術二等獎一項、科技進步二等獎二項。該團組將結合國家應用需求，繼續展開航天器軌道力學及應用研究，為我國航天事業的發展作出新的貢獻。

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空間飛行器精密定軌及其應用

本團組定位於「空間飛行器精密定軌」，在此基礎上展開應用研究，即監測地球整體、局部(大氣、海洋、地殼)的運動和變化，以及與國民經濟和國防建設有關的空間飛行器軌道的設計。研究的主攻方向是：(1)多衛星、多台站、多種類型資料的綜合處理方法的研究，包括計算方法、力學模型研究與軟件系統建立(具有這種計算能力的在國內尚未見報道，在國際上也只有幾家着名的研究所)。(2)空間GPS氣象學研究，這包括我們在國際上首創的使GPS掩星點位置基本不變的LEO衛星軌道設計、洪澇暴雨災區的天氣監測等。

研究進展

(1)在國際上首創性地提出使GPS掩星點位置在某區域上空基本不變的星載GPS/LEO衛星的軌道設計思想，從而解決了空間GPS氣象學目前無法回答的區域性(例如海洋、沙漠等人跡無法到達的地區)大氣結構研究及天氣 監測問題。

(2)空間對地觀測處理軟件得到較大改進，致使我國的SLR、GPS和PRARE等新技術的資料處理能力有了飛躍，不論在定軌精度或資料歸算精度上都進入了國際先進行列，特別是激光衛星定軌軟件大大改進，精度已接近國際上該領域最先進的美國空間研究中心。

(3)利用空間對地觀測資料初步建立中國地殼各構造塊體的運動模型，該模型與地質模型相比呈現較好的一致性。此外基於現代空間大地測量的實測結果建立了全球板塊運動模型ITRF96VEL，並探討了ITRF96參考架的整體旋轉性。

(4)首創性地提出用擬合後剩餘殘差是否滿足高斯分布為依據來判斷解算結果的好壞，並提出通過計算其pearson X2統計量和高階矩來進行解算結果的定量評價，在空間大地測量數據處理中具有重要的應用價值。

(5)利用海洋測高衛星TOPEX的資料，監測了93年1月－99年5月全球海平面的變化，歸算中考慮了種種微小監測誤差的因素，最後給出在此期間全球海平面變化率為2.0±0.2mm/年。

(6)完成有關衛星激光測軌預報精度的標校工作，結論是：利用中國局域網對近800km高衛星激光跟蹤，一天預報精度好於300米。