GPS/BDS卫星长弧段定轨技术研究与实现

发布时间：2023-05-17 23:09

　　随着GNSS卫星导航系统发展,和GNSS有关的应用广泛深入到科学领域、工程应用、交通、导航有关的位置服务中。人们对GNSS定位精度的要求也越来越高。卫星轨道的精度势必会对定位结果产生很大的影响。对于诸如变形观测等多天定位来说,在利用轨道进行定位时关心位置的连续性,因此要求卫星轨迹也是连续的。如果采用单天定轨结果,由于单天解轨道存在末端效应,两端轨道误差相对较大,且各自的单天解轨道之间不连续,单天解轨道无法提供卫星精确的位置。为进一步提高轨道精度,减少轨道误差,本文采用长弧定轨方法,即将单天弧段解轨道合成多天长弧段解轨道,然后将多天长弧段解轨道的中间部分作为最终轨道的方法。轨道合成之后的得到的中间轨道比相应的单天解轨道精度更高。另一方面,国际GNSS服务提供的多模GNSS跟踪站已超过500个,兼容北斗卫星导航系统(BDS)的MGEX测站近百个。虽然卫星系统发展促使全球不断加强GNSS基准站建设,但是一定规模及分布合理的测站即可满足各种位置服务,测站太多反而会加重计算机负担,降低计算效率。同时,BDS系统有MEO/IGSO/GEO三种不同轨道卫星,测站全球分布不太合理,导致北斗定轨精度较差...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究的目的与意义
    1.3 研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文章节安排
        1.4.1 论文主要内容
        1.4.2 论文章节安排
第二章 GNSS系统及时空基准
    2.1 GNSS系统简述
        2.1.1 GPS系统
        2.1.2 BDS系统
        2.1.3 GLONASS系统
        2.1.4 GALILEO系统
    2.2 时空基准
        2.2.1 时间系统
        2.2.2 坐标系统
    2.3 本章小结
第三章 卫星精密定轨原理
    3.1 卫星的正常轨道运动
        3.1.1 二体意义下的卫星运动
        3.1.2 卫星瞬时位置计算
        3.1.3 卫星瞬时速度计算
    3.2 卫星受摄运动
        3.2.1 卫星受摄运动方程
        3.2.2 地球引力场摄动
        3.2.3 太阳光压摄动
        3.2.4 日、月引力摄动
        3.2.5 其他摄动力
    3.3 卫星定轨原理
        3.3.1 卫星观测方程
        3.3.2 观测值的线性组合
        3.3.3 误差源及误差改正
    3.4 本章小结
第四章 GPS/BDS卫星单天轨道确定
    4.1 卫星轨道解算方法
    4.2 轨道拟合确定初始轨道信息
        4.2.1 轨道拟合确定初始轨道方法
        4.2.2 利用不同星历进行轨道拟合
        4.2.3 初始轨道信息对卫星精密定轨的影响
    4.3 卫星定轨地面观测站优选
        4.3.1 数据下载
        4.3.2 地面观测站优选方法
        4.3.3 测站分布均衡性评价方法
    4.4 地面观测站选取对定轨精度影响
        4.4.1 地面观测站对GPS定轨精度影响
        4.4.2 地面观测站对BDS定轨精度影响
    4.5 本章小结
第五章 GPS/BDS卫星长弧段定轨
    5.1 长弧段轨道合成方法
        5.1.1 向前卡尔曼滤波估计
        5.1.2 向后卡尔曼滤波估计
    5.2 长弧段卫星轨道解算
    5.3 GPS卫星长弧段定轨精度分析
        5.3.1 数据准备
        5.3.2 不同策略对GPS卫星定轨精度影响
    5.4 BDS卫星长弧段定轨精度分析
        5.4.1 数据准备
        5.4.2 不同策略对BDS卫星定轨精度影响
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间参与的研究工作与成果
致谢



本文编号：3818187