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GPS导航星座及低轨卫星的_精密定轨理论和软件分析

上传者:何秀丽
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上传时间:2015-05-07
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GPS导航星座及低轨卫星的_精密定轨理论和软件分析



GPS导航星座及低轨卫星的精密定轨理论及软件研究
不同条件下获取的GPS卫星轨道和钟差对CHAMP卫星几何学精密定轨的影
响,结果显示GPS轨道可以利用IGS精密轨道高精度地插值获取,而GPS
卫星钟差需要利用地面数据联合解算;文中首次提出了半参数轨道动力平滑
方法,该方法能有效地吸收卫星动力学模型和几何观测的误差,是一值得继
续研究的方法。动力平滑结果与德国地学研究中心(GFZ)所发布的精密轨
道的比较显示,在径向、切向和法向的RMS均可达到10crn左右。
8)基于PANDA软件的低轨卫星动力学和简化动力学精密定轨研究:分别利用
动力法和简化动力方法得到了CHAMP卫星精密定轨结果。其中在利用加速
度计观测值时的动力学定轨结果与GFZ的精密轨道更为接近,径向、切向和
法向的RMS分别为5.0、7.0和6.8cm;同时文中的结果与美国喷气动力实验
室(JPL),德国慕尼黑工业大学(TUM)等著名研究机构所发布的精密轨道综
合比较显示,结果精度基本在同一水平。
本文主要贡献:
1)作为核心人员开发了一套功能完备的卫星导航数据综合处理软件(PANDA软
件):
夺实现了大尺度全球分布的地面站高精度静态定位,绝对定位误差在1-2cm(以
IGS测站坐标为参考),全球性和区域性的GPS卫星导航星座的精密定轨,
68个地面跟踪站得到的GPS卫星轨道精度可达cm级:
夺实现了提供全球性和区域性的动态精密单点定位技术服务功能,如果能实时
获取全球30-40测站的GPS数据可以为全球任意位置的用户提供实时精密单
点定位服务;
夺实现了CHAMP卫星的几何学、动力学和简化动力学的精密定轨功能,结果
精度与JPL、GFZ、TUM等国际著名研究机构的成果精度相当。
2)提出了基于均方根信息滤波的实时质量控制算法,并在PANDA软件中实现
了该算法。大量实测数据的动态和静态的高精度处理结果,证明了该方法的
高效性和可靠性;
3)提出了半参数动力平滑方法,该方法有利于吸收动力模型和几何观测误差,
得到了较好的动力平滑结果;
关键词: GPS:导航星座;低轨卫星;简化动力学;精密定轨:精密单点定位

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