论文摘要：基于精密星历的卫星轨道插值与拟合算法实现与优化

自主运行分系统是指在空中运行的卫星所组成的星座上运行的一套系统，在轨卫星不用接受地面的控制，能够自我修正星座因各种因素扰动而产生的误差等因素，进而保证为用户提供导航等服务。卫星地面测试作为卫星研制及测试过程中的一个重要环节，对卫星系统功能的验证以及系统性能的评估具有重要作用。自主运行分系统作为导航卫星的一个重要分系统，其对地面测试的要求也在不断提高。

本文以实际工程项目为依托，在设计和完成了地面测试软件中的自主导航软件模块的同时，针对该软件模块开发过程中遇到的高精度卫星坐标计算的问题，进行算法实现与程序优化方面的分析。采用精密星历文件中的卫星坐标数据，用插值与拟合算法分别进行处理，经过误差分析后，给出各算法进行卫星坐标计算时的适用性，其中Lagrange插值与Chebyshev拟合算法会得到较高的精度，Hermite插值与样条插值会使得分段数据区间的衔接点较为平滑。最后针对算法的编程实现，结合C++语言新标准，对算法的编程实现上进行了优化，分别采用自定义结构体分开存放整数与小数的方法提高数据精度；采用一维动态数组存储二维矩阵，减小程序的时间复杂度；采用右值引用减小空间复杂度，为相关算法仿真实现工作提供新的思路。综合考虑，认为Lagrange插值与Chebyshev拟合算法适用于对精密星历进行卫星坐标计算。

对自主导航软件模块实现之后，进行了模块软件的性能测试。该模块提供了直观的界面显示，各项功能完善，达到了客户的要求，并得到良好的用户反馈。

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