BDS卫星飞行区域确定及地面跟踪站网性能研究徐华君王海涛2（1.浙江科技学院土木与建筑工程学院，杭州310023；2.中国科学院测量与地球物理研究所，武汉430077）球覆盖，传统监测站覆盖性能分析方法不宜直接应用以及导航卫星在轨运行时受到多种摄动影响，其实际运行区域与设计区域有别等问题，提出采用实测数据界定BDS导航卫星飞行区域的方法，并以BDS试验评估系统国内跟踪站网及GPS/BDS测试评估系统跟踪站网为例，分析了监测网的覆盖性能。：BDS卫星星下点轨迹及卫星飞行区域图中，蓝色点、紫色点及赤道附近黑色点分别为MEO、IGSO及GEO星下点轨迹；南北纬约55°附近的黑色线及紫色“8”字形外的绿线封闭区域分别为MEO、IGSO卫星的飞行区域。按1.1节界定方法，求得到BDS卫星飞行区域界定参数见表2，区域内格网点数见表表中为小轨道半径；mm为卫星飞行区域小经度；max为飞行区域大经度；max为飞行区域高纬度。

　　区域2.3局部飞行区域跟踪站监测性能评估以北斗试验评估系统的5个国内跟踪站为地面跟踪网，评估测站对BDS卫星在局部飞行区域内的覆盖特性，统计结果见及表4. aGEO卫星飞行区域/GEO卫星号bIGSO飞行区域/监测站覆盖重数cMEO飞行区域/监测站覆盖重数北斗试验评估系统国内跟踪站网对BDS局部飞行区域的覆盖性能说明：aGEO卫星飞行区域横坐标轴为GEO卫星号，由不同颜色柱状表示跟踪站网覆盖性能，b、c分别为IGSO、MEO飞行区域监测站网覆盖性能，横坐标轴为监测网覆盖深度。的3个图的纵坐标均表示飞行区域对应覆盖深度的格网点数。

　　表4北斗试验评估系统国内跟踪站网对BDS局部飞行区域的覆盖性能统计区域总计说明：表中DOC表示监测站网覆盖深度（DegreeOfCoverage）由及表4可看出北斗试验评估系统国内跟踪站网对北斗卫星局部飞行区域的覆盖性能如下：①GEO卫星的覆盖深度小为3；②由于KUMN测站与GEO01之间的观测高度角接近于截止高度角，GEO01的飞行区域内部分格网点不能被其监测到，导致监测覆盖深度（导航卫星/可同时被个地面监测站观测到，则称地面监测站网对卫星/的覆盖深度为）的变化；③IGSO及MEO卫星绝大部分飞行区域的监测站覆盖深度为5，但受测站分布影响，仍有部分区域不能被监测站覆盖，IGSO与MEO无监测覆盖区域分别约占总飞行2.4飞行区域跟踪站网监测性能评估以GPS/北斗试验评估系统的15个跟踪站外加新建的老挝万象测站为地面跟踪网，评估测站对BDS在范围内的覆盖特性，统计结果见及表5.总计说明：表中表示0SDOCS5，其余类似。

　　由及表5可看出GPS/北斗试验评估系统跟踪站网对北斗卫星飞行区域（范围内）的覆盖性能如下：①GEO卫星的覆盖深度小为10；②由于LASA测站与GEO04之间的观测高度角接近于截止高度角，GEO04的飞行区域内部分格网点不能被其监测到，导致监测覆盖深度的变化；③IGSO卫星大部分飞行区域的监测站覆盖深度为1215，小监测覆盖深度为3；④MEO卫星大部分飞行区域的监测站覆盖深度为04. 3结束语针对北斗卫星导航系统星座异构的特点，提出了采用实测星历数据分别界定GEO、GSO及MEO卫星飞行区域的方法，并采用两种地面跟踪站网分别评估对BDS导航卫星局部飞行区域（55°S~55°N，70°S~150°N）以及飞行区域（GEO、IGSO与MEO按轨道类型不同分别处理）的覆盖性能，并得到以下结论：以北斗试验评估系统5个国内跟踪站作为北斗系统星座局部飞行区域的地面跟踪网：其覆盖性能为：GEO卫星飞行区域小覆盖深度为3，大部分IGSO与MEO卫星飞行区域的覆盖深度为5.受国内测站分布影响，北斗系统星座局部飞行区域中IGSO与MEO分别有7.1°及23.5卫星飞行区域未被监测到。

　　以GPS/北斗试验评估系统15个跟踪站外加1个新建的老挝万象测站作为北斗系统星座飞行区域的地面跟踪网：①其覆盖性能为：GEO卫星飞行区域小覆盖深度为10，大部分IGSO覆盖深度为1215，而MEO卫星飞行区域的覆盖深度主要集中在04；②受测站分布影响，与GEO、IGSO卫星相比，MEO卫星飞行区域的监测覆盖深度较为分散，且小覆盖深度仅为0，说明若采用GPS/北斗试验评估系统跟踪站网作为北斗跟踪站，其分布并不合理，会增大跟踪站网监测风险。

　　后应当指出本文采用的界定IGSO飞行区域的方法较为保守，地固系下其实际飞行区域为一“8”字型，寻求更为合理的IGSO卫星飞行区域的界定方法也是后续研究的一个重要方向。