تعيين دقيق مدار ماهواره هاي ارتفاع پايين با استفاده از الگوريتم فيلتر كالمن

Precise Determination of the Low-altitude Orbit Satellites Using Kalman Filter Algorithm.

بسياري از ماهواره هاي زمين مدار با كاربردهاي گوناگون و از جمله كاربردهاي ژيوماتيكي به دلايل علمي در ارتفاع نزديك به سطح زمين در مدار قرار گرفته اند. به دليل آنكه ماهواره هاي در ارتفاع پايين بيشتر از ساير ماهواره ها تحت تاثير نيروهاي اغتشاشي قرار دارند، تعيين مدار آنها داراي پيچيدگي ها و چالش هاي خاصي است. امروزه با استفاده از مشاهدات چگال GPS و مدل هاي دقيق ديناميكي كيفيت تعيين مدار نيز افزايش يافته است. در اين تحقيق با استفاده از الگوريتم فيلتر كالمن خطاهاي موجود در مشاهدات GPS تعديل مي گردد. همچنين در اين الگوريتم خطاهاي فاحش شناسايي و از ليست مشاهدات كنار گذاشته مي شوند كه با كنار گذاشته شدن اين مشاهدات آلوده، كيفيت مدار فيلتر شده نيز افزايش مي يابد. براي اثبات كارايي الگوريتم پيشنهادي بهبود مدار، مدار كينماتيك يك روز زوج ماهواره GRACE فيلتر و نتايج به دست آمده با مدار ارايه شده توسط موسسه GFZ مقايسه گرديد. نتايج به دست آمده از اين مقايسه ها نشان مي-دهد كه انحراف معيار مدار به دست آمده از فيلترينگ به كمك روش فيلتر كالمن، يك چهارم انحراف از معيار مدار كينماتيك است.

Many earth orbit satellites with various applications including Geomatics applications have been in orbit near the Earth. Because most of the satellites, the low-earth orbit satellites are affected by the confusion, their orbit complexity has specific challenges. Today, using dense GPS observations and accurate dynamical models, the quality of the orbit determination is also increased. In this study, errors in GPS observations will be moderated using the Kalman Filter algorithm. To prove the efficiency of the proposed algorithm, a pair of Kinematics orbit of GRACE is filtered and the results were compared with the orbit provided by the Institute GFZ.The results of these comparisons indicate that the standard deviation of orbit using the filtering with the Kalman filter is a quarter of a standard deviation Kinematics orbit