相比于北斗二号,北斗三号卫星星座首次配备了星间链路,实现卫星间相互精密测距和通信,实现对境外卫星的监测、注入功能,弥补难以全球均匀布设监测站的缺陷。自主导航利用星间链路测量数据修正地面上传的长期预报参考轨道,并完成下行导航电文的自主更新,保持导航星历的精度在一定时间内不显著降低,可使卫星导航系统在一段时间内不依赖地面运控信息持续运行。地面运控的自主导航支持系统为北斗三号卫星提供长期高精度的预报轨道,作为自主导航的参考轨道。因此,参考轨道长期预报精度是影响自主导航运行一个关键问题。参考轨道的误差主要来源于卫星摄动力模型的模型误差,太阳光压是除去地球引力和日、月引力外,作用于导航卫星最大的摄动力,而且其与卫星姿态、表面积、材料属性等有关,它也是摄动力建模中最大的误差源。本文将围绕如何提高长期预报参考轨道的精度,开展光压模型参数变化特性研究,建立导航卫星的光压参数长期预报模型,提高长期参考轨道的预报精度,为卫星自主导航提供精确的参考基准。由此论文主要工作如下:一、详细的总结了现有典型太阳光压模型,分析各自的优缺点,通过轨道动力学参数拟合得到短期光压参数,发现具有可以预报周期重复特性。二、从定性和定量两个方面深入研究轨道面定向参数预报误差,发现太阳光压是对轨道面定向参数预报精度影响最大的摄动力。三、MEO/IGSO卫星的光压参数在DO方向有明显的周年变化的周期项;Y0方向有以半年为周期的光压变化,:MEO/IGSO卫星光压模型参数B0几乎没有周期性,大体零附近上下波动,可以直接对光压参数取平均;而MEO卫星光压模型参数BS和BC周期性相对较弱,IGSO卫星这两个光压参数拥有更加明显的周年变化的周期项。根据短期光压参数周期重复的特性,采用三次傅里叶级数拟合短期光压参数,提出导航卫星太阳光压模型精化方法,建立长期光压模型;四、根据建立的长期光压模型,设计了3个算例,通过分析轨道面定向参数长期预报精度,验证长期光压模型的精化的效果。采用本文提出的长期光压模型建模方法预报光压参数,卫星在60天弧段内的轨道面定向参数的预报精度比算例2(3年光压参数取平均)精度高,IGSO卫星更为明显。算例3(7天精密星历拟合)比前两个算例在60天弧段内的轨道面定向参数预报精度都差很多,法向精度随着时间的推移下降的更快。同时,由于MEO卫星精密星历精度高,三个算例中MEO卫星60天内的法向预报精度都优于IGSO卫星。