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　　BDS衛(wèi)星飛行區(qū)域確定及地面跟蹤站網(wǎng)性能研究徐華君王海濤2（1.浙江科技學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院，杭州310023；2.中國(guó)科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究所，武漢430077）球覆蓋，傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)站覆蓋性能分析方法不宜直接應(yīng)用以及導(dǎo)航衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)受到多種攝動(dòng)影響，其實(shí)際運(yùn)行區(qū)域與設(shè)計(jì)區(qū)域有別等問題，提出采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)界定BDS導(dǎo)航衛(wèi)星飛行區(qū)域的方法，并以BDS試驗(yàn)評(píng)估系統(tǒng)國(guó)內(nèi)跟蹤站網(wǎng)及GPS/BDS測(cè)試評(píng)估系統(tǒng)跟蹤站網(wǎng)為例，分析了監(jiān)測(cè)網(wǎng)的覆蓋性能。：BDS衛(wèi)星星下點(diǎn)軌跡及衛(wèi)星飛行區(qū)域圖中，藍(lán)色點(diǎn)、紫色點(diǎn)及赤道附近黑色點(diǎn)分別為MEO、IGSO及GEO星下點(diǎn)軌跡；南北緯約55°附近的黑色線及紫色“8”字形外的綠線封閉區(qū)域分別為MEO、IGSO衛(wèi)星的飛行區(qū)域。按1.1節(jié)界定方法，求得到BDS衛(wèi)星飛行區(qū)域界定參數(shù)見表2，區(qū)域內(nèi)格網(wǎng)點(diǎn)數(shù)見表表中為小軌道半徑；mm為衛(wèi)星飛行區(qū)域小經(jīng)度；max為飛行區(qū)域大經(jīng)度；max為飛行區(qū)域高緯度。

　　區(qū)域2.3局部飛行區(qū)域跟蹤站監(jiān)測(cè)性能評(píng)估以北斗試驗(yàn)評(píng)估系統(tǒng)的5個(gè)國(guó)內(nèi)跟蹤站為地面跟蹤網(wǎng)，評(píng)估測(cè)站對(duì)BDS衛(wèi)星在局部飛行區(qū)域內(nèi)的覆蓋特性，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見及表4. aGEO衛(wèi)星飛行區(qū)域/GEO衛(wèi)星號(hào)bIGSO飛行區(qū)域/監(jiān)測(cè)站覆蓋重?cái)?shù)cMEO飛行區(qū)域/監(jiān)測(cè)站覆蓋重?cái)?shù)北斗試驗(yàn)評(píng)估系統(tǒng)國(guó)內(nèi)跟蹤站網(wǎng)對(duì)BDS局部飛行區(qū)域的覆蓋性能說明：aGEO衛(wèi)星飛行區(qū)域橫坐標(biāo)軸為GEO衛(wèi)星號(hào)，由不同顏色柱狀表示跟蹤站網(wǎng)覆蓋性能，b、c分別為IGSO、MEO飛行區(qū)域監(jiān)測(cè)站網(wǎng)覆蓋性能，橫坐標(biāo)軸為監(jiān)測(cè)網(wǎng)覆蓋深度。的3個(gè)圖的縱坐標(biāo)均表示飛行區(qū)域?qū)?yīng)覆蓋深度的格網(wǎng)點(diǎn)數(shù)。

　　表4北斗試驗(yàn)評(píng)估系統(tǒng)國(guó)內(nèi)跟蹤站網(wǎng)對(duì)BDS局部飛行區(qū)域的覆蓋性能統(tǒng)計(jì)區(qū)域總計(jì)說明：表中DOC表示監(jiān)測(cè)站網(wǎng)覆蓋深度（DegreeOfCoverage）由及表4可看出北斗試驗(yàn)評(píng)估系統(tǒng)國(guó)內(nèi)跟蹤站網(wǎng)對(duì)北斗衛(wèi)星局部飛行區(qū)域的覆蓋性能如下：①GEO衛(wèi)星的覆蓋深度小為3；②由于KUMN測(cè)站與GEO01之間的觀測(cè)高度角接近于截止高度角，GEO01的飛行區(qū)域內(nèi)部分格網(wǎng)點(diǎn)不能被其監(jiān)測(cè)到，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)覆蓋深度（導(dǎo)航衛(wèi)星/可同時(shí)被個(gè)地面監(jiān)測(cè)站觀測(cè)到，則稱地面監(jiān)測(cè)站網(wǎng)對(duì)衛(wèi)星/的覆蓋深度為）的變化；③IGSO及MEO衛(wèi)星絕大部分飛行區(qū)域的監(jiān)測(cè)站覆蓋深度為5，但受測(cè)站分布影響，仍有部分區(qū)域不能被監(jiān)測(cè)站覆蓋，IGSO與MEO無(wú)監(jiān)測(cè)覆蓋區(qū)域分別約占總飛行2.4飛行區(qū)域跟蹤站網(wǎng)監(jiān)測(cè)性能評(píng)估以GPS/北斗試驗(yàn)評(píng)估系統(tǒng)的15個(gè)跟蹤站外加新建的老撾萬(wàn)象測(cè)站為地面跟蹤網(wǎng)，評(píng)估測(cè)站對(duì)BDS在范圍內(nèi)的覆蓋特性，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見及表5.總計(jì)說明：表中表示0SDOCS5，其余類似。

　　由及表5可看出GPS/北斗試驗(yàn)評(píng)估系統(tǒng)跟蹤站網(wǎng)對(duì)北斗衛(wèi)星飛行區(qū)域（范圍內(nèi)）的覆蓋性能如下：①GEO衛(wèi)星的覆蓋深度小為10；②由于LASA測(cè)站與GEO04之間的觀測(cè)高度角接近于截止高度角，GEO04的飛行區(qū)域內(nèi)部分格網(wǎng)點(diǎn)不能被其監(jiān)測(cè)到，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)覆蓋深度的變化；③IGSO衛(wèi)星大部分飛行區(qū)域的監(jiān)測(cè)站覆蓋深度為1215，小監(jiān)測(cè)覆蓋深度為3；④MEO衛(wèi)星大部分飛行區(qū)域的監(jiān)測(cè)站覆蓋深度為04. 3結(jié)束語(yǔ)針對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座異構(gòu)的特點(diǎn)，提出了采用實(shí)測(cè)星歷數(shù)據(jù)分別界定GEO、GSO及MEO衛(wèi)星飛行區(qū)域的方法，并采用兩種地面跟蹤站網(wǎng)分別評(píng)估對(duì)BDS導(dǎo)航衛(wèi)星局部飛行區(qū)域（55°S~55°N，70°S~150°N）以及飛行區(qū)域（GEO、IGSO與MEO按軌道類型不同分別處理）的覆蓋性能，并得到以下結(jié)論：以北斗試驗(yàn)評(píng)估系統(tǒng)5個(gè)國(guó)內(nèi)跟蹤站作為北斗系統(tǒng)星座局部飛行區(qū)域的地面跟蹤網(wǎng)：其覆蓋性能為：GEO衛(wèi)星飛行區(qū)域小覆蓋深度為3，大部分IGSO與MEO衛(wèi)星飛行區(qū)域的覆蓋深度為5.受國(guó)內(nèi)測(cè)站分布影響，北斗系統(tǒng)星座局部飛行區(qū)域中IGSO與MEO分別有7.1°及23.5衛(wèi)星飛行區(qū)域未被監(jiān)測(cè)到。

　　以GPS/北斗試驗(yàn)評(píng)估系統(tǒng)15個(gè)跟蹤站外加1個(gè)新建的老撾萬(wàn)象測(cè)站作為北斗系統(tǒng)星座飛行區(qū)域的地面跟蹤網(wǎng)：①其覆蓋性能為：GEO衛(wèi)星飛行區(qū)域小覆蓋深度為10，大部分IGSO覆蓋深度為1215，而MEO衛(wèi)星飛行區(qū)域的覆蓋深度主要集中在04；②受測(cè)站分布影響，與GEO、IGSO衛(wèi)星相比，MEO衛(wèi)星飛行區(qū)域的監(jiān)測(cè)覆蓋深度較為分散，且小覆蓋深度僅為0，說明若采用GPS/北斗試驗(yàn)評(píng)估系統(tǒng)跟蹤站網(wǎng)作為北斗跟蹤站，其分布并不合理，會(huì)增大跟蹤站網(wǎng)監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)。

　　后應(yīng)當(dāng)指出本文采用的界定IGSO飛行區(qū)域的方法較為保守，地固系下其實(shí)際飛行區(qū)域?yàn)橐弧?”字型，尋求更為合理的IGSO衛(wèi)星飛行區(qū)域的界定方法也是后續(xù)研究的一個(gè)重要方向。