我們把為軌道控制或制導(dǎo)所進(jìn)行的航天器軌道的確定稱為航天器導(dǎo)航;完全利用航天器上的測量設(shè)備和計算裝置,而不依賴于地面設(shè)備支持的導(dǎo)航稱為航天器自主導(dǎo)航。要實施航天器自主導(dǎo)航,要求航天器本身具有導(dǎo)航信息獲取并實施在軌導(dǎo)航解算的能力。
自1978年至今,GPS衛(wèi)星已進(jìn)行過多次換代和更新,從Block 1,Block 2,Block 2A,Block 2R,Block 2R-M和Block 2F。在Block-2R之前的所有型號衛(wèi)星都沒有自主導(dǎo)航功能,衛(wèi)星廣播的導(dǎo)航信息需由地面控制段的上行注入站每天注入一次。導(dǎo)航信息中包含的星鐘與星歷參數(shù)都是基于控制段的當(dāng)時估算進(jìn)行預(yù)報的,而Block-2R衛(wèi)星的重大改進(jìn)就是能夠在星上自動預(yù)估星鐘與星歷參數(shù),并生成導(dǎo)航信息。
這種能力稱為自主導(dǎo)航或自動導(dǎo)航(AutoNav)。美國開發(fā)自主導(dǎo)航能力的主要動機(jī)有如下四方面:
一是提高GPS系統(tǒng)的生存能力。美國認(rèn)為地面控制段是GPS系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié),一旦遭到攻擊可能造成整個系統(tǒng)癱瘓。自主導(dǎo)航能保障GPS衛(wèi)星在失去地面支持的條件下,自主運(yùn)行180天,且能滿足導(dǎo)航精度要求;這種能力還可以保證在一些地面監(jiān)控站失效的情況下不影響提供正常的導(dǎo)航信息。
二是減少上行注入要求。上行注入站上只需發(fā)送很少數(shù)據(jù)。
三是完好性。星間鏈路測距功能提供了一種能與其星鐘和星歷參數(shù)比對的獨(dú)立參考基準(zhǔn)。
四是精度。由于自主導(dǎo)航功能能夠每小時4次更新星歷與星鐘參數(shù),與現(xiàn)有的每天更新一次相比,將有助于改進(jìn)導(dǎo)航精度。查詢進(jìn)一步信息,請訪問官方網(wǎng)站http://industry.beidou.gov.cn。