星载定轨论文_崔腾飞,王友存,张涛,相涛

导读:本文包含了星载定轨论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:精密,实时,卡尔,电离层,自主,动力学,误差。

星载定轨论文文献综述

崔腾飞,王友存,张涛,相涛[1](2019)在《基于星载GPS技术GRACE-A卫星非差运动学定轨》一文中研究指出卫星的轨道精密定轨是地球探测卫星顺利执行的关键。近年来迅速发展起来的GNSS技术具有可视性较好的特点,可对低轨卫星实现连续、高精度的跟踪观测,这为卫星的精密定轨提供了技术保证。为了确定GRACE-A卫星的精密轨道,我们采用非差相位数据,给出了GRACE-A的几何轨道,并将解算的结果与GFZ发布的科学轨道进行比对。结果表明:解算出的7 d GRACE-A卫星几何轨道叁维位置精度优于3 cm。(本文来源于《测绘与空间地理信息》期刊2019年10期)

龚学文,王甫红[2](2019)在《一种适用于星载GPS自主定轨的地球引力近似计算改进方法》一文中研究指出提出了一种适用于星载GPS自主定轨的改进的地球引力近似函数方法(improved gravity acceleration approximation function, IGAAF)。对IGAAF方法的性能进行评估,结果表明:IGAAF方法的计算耗时小于45×45阶球谐模型;拟合系数容量仅为200~320 kB;引力加速度的截断误差(3D RMS)处于1×10~2~1×10~3 nm/s~2量级,小于每颗低轨卫星自主定轨所需的最优阶次球谐模型(GOCE:105×105,CHAMP:85×85,GRACE-A:65×65, ZY3/TerraSAR-X:55×55);将IGAAF方法应用于星载GPS自主定轨试验,相比于球谐模型,不会降低自主定轨精度。IGAAF方法在保证定轨精度的同时兼顾计算效率与系数容量的平衡,在星载GPS自主定轨的工程化应用中具有较强的实用价值。(本文来源于《武汉大学学报(信息科学版)》期刊2019年03期)

李文文,李敏,赵齐乐,施闯,郭向[3](2018)在《FY3C卫星星载BDS与GPS数据质量分析与融合定轨》一文中研究指出本文基于FY3C卫星2015年5月的星载GPS与BDS双频观测数据,开展了FY3C卫星星载BDS与GPS数据融合精密定轨研究。星载GPS和BDS数据质量分析表明,98%以上的历元能观测到4颗及以上的GPS卫星,而仅有35%的历元能观测到4颗以上的BDS卫星,且星载BDS数据的伪距多路径存在随高度角、方位角和频率变化的bias。精密定轨研究表明,基于单独GPS数据精密定轨的重迭弧段叁维RMS平均RMS优于20 mm,表明其轨道一致性较好,可作为融合精密定轨检核的参考轨道。等权处理GPS和BDS数据时,由于BDS GEO轨道与钟差误差会引起所有卫星观测值模型化误差增加,联合定轨精度仅在80 mm量级。禁用BDS GEO观测值或者对其进行降权后,联合定轨的重迭弧段比较均在18 mm,与GPS轨道相比的轨道差异均仅在10 mm,表明其和单独GPS定轨精度一致。(本文来源于《测绘学报》期刊2018年S1期)

魏辉[4](2018)在《星载GPS低轨卫星简化动力学精密定轨方法研究》一文中研究指出低轨卫星精密定轨方法和数据处理技术一直是卫星大地测量领域的研究热点。1982年发射的Topex/Poseidon(T/P)卫星首次成功实现了低轨卫星星载GPS精密定轨,其全球轨道径向精度3.5 cm。此后,星载GPS定轨技术被广泛应用于各种低轨卫星任务如Jason系列海洋测高卫星、GRACE(Gravity Recovery And Climate Experiment)卫星、GOCE(Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer)重力卫星、Swarm A/B/C卫星、海洋二号(HY-2A)卫星和风云叁号(FY-3C)遥感卫星等。当前地球重力场探测、海洋测高、遥感测图、大气探测等研究领域对低轨卫星轨道确定的精度、可靠性和实时性提出了更高的要求。目前低轨卫星精密定轨方法还存在一些问题:星载GPS数据周跳探测是星载GPS低轨卫星精密定轨的关键问题之一,现有的星载GPS周跳探测方法在某些情况(如特殊的周跳组合、同一历元多颗GPS卫星观测值发生周跳)下会失效;简化动力学定轨虽然已简化了卫星轨道动力学模型,精度优于运动学轨道解,但计算仍较繁琐,不利于其实时应用。因此研究更稳定可靠的星载GPS数据周跳探测和修复方法以及星载GPS低轨卫星精密定轨方法具有重要意义。在此研究背景下,本文系统研究星载GPS低轨卫星定轨的基本理论和方法,提出基于轨道动力学信息约束的星载GPS载波数据的周跳探测和修复方法,提出基于轨道历元间二次差分约束的星载GPS低轨卫星简化动力学精密定轨的理论和方法,研制星载GPS低轨卫星精密定轨数据处理软件包。论文的主要工作和成果概括如下:1.简要总结了现有的星载GPS低轨卫星科学任务、低轨卫星定轨方法,以及星载GPS数据周跳探测方法;并分析了目前星载GPS低轨卫星精密定轨中存在的问题。2.详细阐述了星载GPS低轨卫星精密定轨涉及的基础理论。包括时间系统和坐标系统、星载GPS观测方程、星载GPS主要误差源和改正、星载GPS低轨卫星精密定轨方法、低轨卫星轨道动力学模型和数值积分器等内容。为下一步研究新的星载GPS数据周跳探测方法和新的星载GPS低轨卫星定轨方法奠定基础。3.提出了一种基于卫星轨道动力学信息约束的星载GPS数据周跳探测和修复方法,深入分析讨论了其函数模型。并成功应用于GRACE和GOCE实测星载GPS载波数据中的周跳探测和修复。结果表明:本文提出的DLc周跳探测和修复组合,利用载波无电离层组合Lc建立历元间二次差分观测值,避免了引入较大的伪距测量噪声,仅对小部分特殊周跳组合(60k,77k),k=±1,±2,…不敏感,具有很好的小周跳探测效果。该方法不依赖于伪距精度,不受电离层变化影响;采用DLc组合和MW组合联合进行星载GPS载波观测数据周跳探测和修复,对于1 s、5 s和10 s的采样间隔,其周跳探测成功率分别为99.9,99.8和99.6%,周跳修复成功率分别为99.9,99.7和98.4%。4.提出了一种基于轨道历元间二次差分约束的星载GPS低轨卫星简化动力学精密定轨方法。该方法提出将轨道历元间二次差分作为动力学约束观测方程,联合星载GPS数据进行定轨。与现有的动力学定轨方法和简化动力学定轨方法相比,该方法动力学模型简单,可不考虑地球重力场以外各种小摄动力的影响,不需要估计伪随机参数,可显着的提高计算效率;与运动学相比,轨道解更稳定平滑,精度也更高。5.以GOCE卫星为例,深入分析探讨了低轨卫星在空间中所受的摄动力量级,及其对轨道历元间二次差分计算的影响。结果表明:除地球重力场外的各种摄动力(如地球固体潮、海潮、极潮、日月引力等)均小于10-5 ms-2;在30 s采样间隔时,仅考虑EGM2008模型90阶次位系数,积分计算轨道历元间二次差分的精度优于1 cm。6.深入研究了星载GPS低轨卫星运动学定轨方法,利用GOCE卫星的实测数据对低轨卫星运动学精密定轨方法进行了测试验证,结果表明:本文运动学轨道解与ESA(European Space Agency)提供的PRD(PreciseReduced-dynamic Orbit Determination)轨道的差异,在径向RMS(RootMean Square)优于2.9 cm;平均3D RMS优于4.2 cm。7.利用GOCE卫星的实测数据对新的简化动力学定轨方法进行了测试验证,结果表明:本文提出的方法其轨道解与ESA提供的PRD轨道的差异在径向、切向和法向的3天平均RMS为1.9 cm,1.2 cm和1.2 cm;平均3D RMS为2.5 cm;12天的3D-RMS均在3 cm左右,其平均3D-RMS为2.97 cm。8.研制了一套星载GPS低轨卫星精密定轨软件系统。具备基于星载GPS数据精密预处理、伪距及动力学平滑伪距的单点定轨、运动学精密定轨、基于轨道历元间二次差分约束的简化动力学精密定轨等功能。(本文来源于《武汉大学》期刊2018-11-01)

佘丽丽[5](2018)在《基于星载GNSS的LEO实时精密定轨算法研究》一文中研究指出在近地轨道卫星(LEO)的测控系统中经常使用星载GPS接收机,来对卫星提供实时的星历,用于精确的时间同步、自动导航,姿态的确定和控制及卫星间相对位置的精确确定。然而,传统的星载GNSS实时定轨方法是采用标准单点定位方法进行实时定轨的,受广播星历误差、伪距测量噪声以及其他系统误差的影响,这种方法的定位和测速精度为10m和0.1m/s左右。遥感和科学任务及其他应用领域如:测高、重力测量、SAR干涉测量和大气探测方面都对精度有着更高的需求,这些领域需要卫星精度达到亚分米的位置精度和亚毫米的速度精度。利用GNSS测量结果对卫星进行星载实时精密定轨,能极大的提高定位和测速精度,满足其需求。目前,基于卡尔曼滤波实时轨道确定算法正广泛用于星载导航定轨领域,本文为实现更高精度的星载实时定轨,采用基于伪距观测值的卡尔曼动力学滤波方法,并实现相关原型算法程序PROD。程序主要实现数据预处理、滤波初始化过程、状态转移矩阵的计算、时间更新和测量更新的过程。然后,对FY-3C全球导航卫星掩星探测仪(GNOS)中定位功能模块中的GPS和北斗系统实测导航数据和GRACE卫星的GPS数据分别进行动力学卡尔曼滤波(PROD)、标准单点定位(SPP)实时定轨处理,结果表明:利用FY-3C/GNOS-GPS定位数据进行实时动力学定轨,其位置精度和速度精度都明显优于(SPP)方法,滤波初始化时间为2小时,SPP方式位置精度(3D_RMS)为4.5m,PROD方法位置精度(3D_RMS)可提高到1.4m,速度精度(3D_RMS)为1.8mm/s(高于传统SPP速度标称精度0.1m/s两个量级),该算法的另一优势在于即便没有观测到卫星,依然可以从上一个观测历元外推得到下一个观测历元的位置,从而使得整个定轨过程数据不会有所缺失,保持了整个定轨数据的完整性和连续性,且外推精度很高,外推30分钟,精度为3m(仍优于SPP标称精度10m)。由于FY-3C/GNOS北斗的定位固定通道只有4个,FY-3C/GNOS-BDS的SPP方式位置精度(3D_RMS)为45m,而PROD方式处理结果表明,滤波初始化时间为4小时后,北斗的全弧段(包含北斗无数据的任意时刻)位置精度(3D_RMS)可提高到22m,速度精度为23mm/s(速度精度远高于传统SPP速度标称精度0.1m/s)。没有观测数据时动力学定轨方法依然可以定轨,但精度不如有观测数据时的,卫星数小于4颗时PROD的定轨位置基本依靠外推,但是该时段定位精度(3D_RMS)能达到30m,速度精度(3D_RMS)也能达到23mm/s(速度精度仍远高于传统SPP速度标称精度0.1m/s),SPP可定位时PROD的定位精度可提高到15m、测速精度为10mm/s(高于传统SPP速度标称精度0.1m/s一个量级)。同样地,GRACE-GPS导航数据定轨结果也很好,滤波初始化时间为2小时,SPP方式位置精度(3D_RMS)为4.5m,PROD方法位置精度(3D_RMS)可提高到2m,速度精度(3D_RMS)为3mm/s,外推精度为7m。总之,基于GNSS伪距观测值的紧耦合动力学定轨方法可以有效地提高星载GNSS的LEO实时定轨精度,计算快捷、方便,能够满足实时性、连续性、高精度(尤其是速度精度提高非常明显)的需求。本文也是首次使用北斗数据进行LEO实时精密定轨分析,这对我国北斗导航系统的空间应用十分有意义。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)》期刊2018-06-01)

胡正红,张小波[6](2018)在《星载GPS低轨卫星简化动力学定轨及分析》一文中研究指出随着GPS技术的不断发展及广泛应用,与之相关的星载GPS的低轨卫星定轨也迅速成为国内外的一大研究热点。星载GPS低轨卫星定轨主要分为运动学法、动力学法及简化动力学法。简化动力学法由于能够充分利用运动学法中的几何观测信息及动力学法中的动力学模型,达到了较高的定轨精度,得到了广泛的应用。本文针对星载GPS低轨卫星定轨方法及模型进行了介绍,着重对简化动力学定轨进行了研究,并结合实测数据对简化动力学定轨进行了进一步的实验及探讨。(本文来源于《第九届中国卫星导航学术年会论文集——S04 卫星轨道与钟差》期刊2018-05-23)

郭磊,龚学文,王甫红,刘万科,凌叁力[7](2018)在《导航星历精度对LEO星载GPS实时精密定轨的影响分析》一文中研究指出GNSS卫星星历的轨道误差和钟误差是影响LEO卫星实时精密定轨精度的重要误差源之一。本文采用不同精度等级的GNSS轨道与钟差产品,分别对国内外LEO卫星星载GNSS实测数据进行实时精密定轨模拟解算,分析不同精度的GNSS轨道与钟差产品对LEO卫星实时定轨的影响。结果表明:使用广播星历,LEO卫星可以获得0.3~0.4m精度的轨道参数;使用IGU/IGR卫星星历,可以获得0.1~0.3m精度的实时轨道参数;使用IGS最终精密星历,则可以获得优于0.1m精度的实时轨道参数。为我国空间信息网络导航卫星增强系统建设及其实时轨道精度指标设计提供参考。(本文来源于《第九届中国卫星导航学术年会论文集——S04 卫星轨道与钟差》期刊2018-05-23)

龚学文,王甫红[8](2018)在《星载GPS伪距多路径误差与观测噪声对自主定轨的影响分析》一文中研究指出对搭载美国Black Jack接收机的CHAMP/GRACE-A/Jason-2卫星和搭载国产接收机的HY2A/ZY3/TH1卫星的星载GPS数据的伪距多路径误差与观测噪声进行了研究,重点分析了国产接收机伪距多路径误差的变化特性,并研究了多路径误差与观测噪声对星载GPS自主定轨的影响。结果表明:国产接收机的C/A码与P1码伪距观测精度要整体差于美国的BlackJack接收机,而P2码伪距观测精度要整体优于BlackJack接收机;国产接收机P1码伪距受多路径效应影响较大,其多路径误差随高度角减小存在单调递增的变化趋势,其中HY2A、ZY3与TH1卫星的多路径误差最大分别可达3.6 m、1.8 m与0.7 m;这种单调递增变化的多路径误差会导致星载GPS自主定轨位置结果在径向与切向产生系统性偏差。(本文来源于《武汉大学学报(信息科学版)》期刊2018年07期)

王甫红,王军,郭磊[9](2018)在《NeQuick2模型在星载单频GPS实时定轨中的应用》一文中研究指出在星载单频GPS实时定轨中引入NeQuick2叁维电离层延迟改正模型,首先利用GIM对Klobuchar和NeQuick2模型进行精度评估,然后使用不同电离层改正方法模拟仿真星载单频GPS实时定轨实验。结果表明,当卫星轨道低于500km时,相比于传统的改进Klobuchar改正的定轨精度,利用NeQuick2改正的定轨精度提高0.2m左右,与双频伪距法定轨精度相当。(本文来源于《大地测量与地球动力学》期刊2018年04期)

郑永艾,彭攀,李振宁,王新元,梁尔涛[10](2018)在《星载计算机中实时高精度定轨软件的设计》一文中研究指出随着各种卫星应用的发展,越来越多的低轨卫星任务需要实时、高精度的卫星轨道数据,然而目前大部分低轨卫星星上的实时定轨精度不是很理想。为改善这种现状,设计了一种实时高精度定轨软件,软件以星载计算机为运行环境,充分考虑星上有限的计算资源,使用扩展卡尔曼滤波器,融合低轨卫星动力学方程以及星载GPS接收机观测方程两方面的信息,使用地面上注IGS超快预报星历代替广播星历,对低轨卫星位置和速度进行实时解算。为了验证软件的性能,使用CHAMP卫星的在轨实测数据进行测试,结果表明,软件在计算量较小的同时得到了亚米级的实时定轨精度,这一结果相比目前常用的星上定轨方法,在精度上有了较大提升。(本文来源于《2018软件定义卫星高峰论坛会议摘要集》期刊2018-04-07)

星载定轨论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

提出了一种适用于星载GPS自主定轨的改进的地球引力近似函数方法(improved gravity acceleration approximation function, IGAAF)。对IGAAF方法的性能进行评估,结果表明:IGAAF方法的计算耗时小于45×45阶球谐模型;拟合系数容量仅为200~320 kB;引力加速度的截断误差(3D RMS)处于1×10~2~1×10~3 nm/s~2量级,小于每颗低轨卫星自主定轨所需的最优阶次球谐模型(GOCE:105×105,CHAMP:85×85,GRACE-A:65×65, ZY3/TerraSAR-X:55×55);将IGAAF方法应用于星载GPS自主定轨试验,相比于球谐模型,不会降低自主定轨精度。IGAAF方法在保证定轨精度的同时兼顾计算效率与系数容量的平衡,在星载GPS自主定轨的工程化应用中具有较强的实用价值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

星载定轨论文参考文献

[1].崔腾飞,王友存,张涛,相涛.基于星载GPS技术GRACE-A卫星非差运动学定轨[J].测绘与空间地理信息.2019

[2].龚学文,王甫红.一种适用于星载GPS自主定轨的地球引力近似计算改进方法[J].武汉大学学报(信息科学版).2019

[3].李文文,李敏,赵齐乐,施闯,郭向.FY3C卫星星载BDS与GPS数据质量分析与融合定轨[J].测绘学报.2018

[4].魏辉.星载GPS低轨卫星简化动力学精密定轨方法研究[D].武汉大学.2018

[5].佘丽丽.基于星载GNSS的LEO实时精密定轨算法研究[D].中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心).2018

[6].胡正红,张小波.星载GPS低轨卫星简化动力学定轨及分析[C].第九届中国卫星导航学术年会论文集——S04卫星轨道与钟差.2018

[7].郭磊,龚学文,王甫红,刘万科,凌叁力.导航星历精度对LEO星载GPS实时精密定轨的影响分析[C].第九届中国卫星导航学术年会论文集——S04卫星轨道与钟差.2018

[8].龚学文,王甫红.星载GPS伪距多路径误差与观测噪声对自主定轨的影响分析[J].武汉大学学报(信息科学版).2018

[9].王甫红,王军,郭磊.NeQuick2模型在星载单频GPS实时定轨中的应用[J].大地测量与地球动力学.2018

[10].郑永艾,彭攀,李振宁,王新元,梁尔涛.星载计算机中实时高精度定轨软件的设计[C].2018软件定义卫星高峰论坛会议摘要集.2018

论文知识图

建议用于海洋二号卫星的星载激光后向反...

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