类GPS相对导航的基准星组网拓扑结构优化

在仅部分卫星具备绝对导航能力的情况下,文章主要研究卫星集群相对导航方法及如何提升星群整体导航精度。采用改进的类GPS相对导航方法,通过在卫星集群中设置数颗基准星,从而为其它子卫星提供高精度的相对距离信息。基准星的数量和空间相对拓扑结构是决定集群子卫星相对导航精度的重要因素。建立了集群相对导航精度评估数学模型,研究了基准星空间拓扑结构的优化方法,分析了基准星个数、相对构型对集群整体导航精度的影响规律。仿真结果表明：（1）采用5颗基准星,并且使其构型在空间优化分布,能够保证集群整体具有较高的导航精度;（2）当基准星构型为一个高仰角及三个相位角均匀分布的低仰角时更容易获得高精度导航结果。