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

اندازه‌گیری سه‌بعدی موقعیت، از طریق مشاهدات سیستم ماهواره‌ای ناوبری جهانی، ایدة تعیین مدار مبتنی بر مشاهدات ردیابی ماهواره به ماهواره را فراهم آورد. این روش که به روش کینماتیک موسوم است، ضعف‌هایی از جمله نویز با فرکانس بالا، مشاهدات آلوده به خطاهای فاحش و شرایط مشاهده ناکافی دارد. همچنین مدار دینامیکی به علت انطباق‌نداشتن مدل‌های نیرو با واقعیت بیرونی نمی‌تواند به عنوان مدار ایده‌آل برای پیش‌بینی استفاده شود. از سوی دیگر بیان حرکت ماهواره در قالب معادلة حرکت به کمک مدل‌های نیروهای وارد بر ماهواره، این امکان را فراهم می‌آورد تا بتوان کاستی‌های روش کینماتیک را جبران کرد. در این تحقیق، هدف محاسبة مدار آنی ماهواره‌های ارتفاع پایین به کمک ترکیب مدار کینماتیک و دینامیک، توسط فیلتر کالمن بسط‌یافته تحت عنوان مدار هیبریدی است. در روش پیشنهادی نقاط ضعف مدار به‌دست‌آمده از مشاهدات، توسط معادلة حرکت ماهواره به عنوان قید کمکی بهبود می‌یابد. همچنین امکان برآورد پارامترهای مدل دینامیکی موجب افزایش دقت مدل‌های نیرو می‌شود. نتایج دقت قابل قبولی به منظور اهداف آنی تعیین مدار ارائه می‌دهد. مطالعة موردی مشاهدات ردیابی ماهواره به ماهواره توسط ماهواره‌های GPS (مشاهدة کد P) به ماهواره‌های CHAMP و GRACE در تاریخ 13 نوامبر 2008 است که در این نمونة مشاهداتی سطح نویز مدار نهایی هیبرید در مقایسه با مدار کینماتیک به بیش از چهار برابر کاهش می‌یابد. صحت نتایج با مدار علمی پردازش پسین تولیدشده توسط مرکز تحقیقاتی علوم زمین هلموتز واقع در پتسدام مقایسه شده است.