GNSS多系统联合的探月飞行器轨道定位分析*

为适应深空探测的应用需求，全球卫星导航系统对深空飞行器定位的可行性问题备受关注。针对探月飞行器月球公转轨道上的GNSS定位问题，以高轨道飞行器GNSS定位的研究为基础，采用多系统联合定位的方法进行仿真。分析了载波功率与噪声功率密度比为15dB-Hz的弱信号捕获门限下，各系统联合定位时波束主瓣和旁瓣的可用性，同时对各系统联合情况下的精度因子值进行分析。仿真结果表明：当接收到的卫星天线辐射的主瓣和旁瓣信号均高于载噪比门限时，全球卫星导航系统的三系统或四系统的联合能满足实时定位条件；而旁瓣损耗不加以补偿时，接收信号载噪比低于门限并导致任意联合方式均无法完成定位。各系统联合的精度因子分析表明：单系统或双系统联合的几何精度因子变化剧烈，四系统联合相比三系统联合的几何精度因子下降16.93%；三系统联合定位方案中，美国全球定位系统、中国的北斗卫星导航定位系统与欧洲的伽利略卫星导航定位系统联合方案的几何精度因子值变化最平稳，为最佳选择。理论分析和仿真结果为探月飞行器定位技术研究和星载多系统接收机设计提供参考。