تعیین مدار هیبریدی آنی ماهواره های ارتفاع پایین با مشاهدات ماهواره به ماهواره

اندازه گیری سه بعدی موقعیت، از طریق مشاهدات سیستم ماهواره ای ناوبری جهانی، ایده تعیین مدار مبتنی بر مشاهدات ردیابی ماهواره به ماهواره را فراهم آورد. این روش که به روش کینماتیک موسوم است، ضعف هایی از جمله نویز با فرکانس بالا، مشاهدات آلوده به خطاهای فاحش و شرایط مشاهده ناکافی دارد. همچنین مدار دینامیکی به علت انطباق نداشتن مدل های نیرو با واقعیت بیرونی نمی تواند به عنوان مدار ایده آل برای پیش بینی استفاده شود. از سوی دیگر بیان حرکت ماهواره در قالب معادله حرکت به کمک مدل های نیروهای وارد بر ماهواره، این امکان را فراهم می آورد تا بتوان کاستی های روش کینماتیک را جبران کرد. در این تحقیق، هدف محاسبه مدار آنی ماهواره های ارتفاع پایین به کمک ترکیب مدار کینماتیک و دینامیک، توسط فیلتر کالمن بسط یافته تحت عنوان مدار هیبریدی است. در روش پیشنهادی نقاط ضعف مدار به دست آمده از مشاهدات، توسط معادله حرکت ماهواره به عنوان قید کمکی بهبود می یابد. همچنین امکان برآورد پارامترهای مدل دینامیکی موجب افزایش دقت مدل های نیرو می شود. نتایج دقت قابل قبولی به منظور اهداف آنی تعیین مدار ارائه می دهد. مطالعه موردی مشاهدات ردیابی ماهواره به ماهواره توسط ماهواره های GPS (مشاهده کد P) به ماهواره های CHAMP و GRACE در تاریخ 13 نوامبر 2008 است که در این نمونه مشاهداتی سطح نویز مدار نهایی هیبرید در مقایسه با مدار کینماتیک به بیش از چهار برابر کاهش می یابد. صحت نتایج با مدار علمی پردازش پسین تولیدشده توسط مرکز تحقیقاتی علوم زمین هلموتز واقع در پتسدام مقایسه شده است.