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伪随机脉冲估计及其在简化动力学定轨中的应用 被引量:7
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作者 韩保民 朱秀英 +1 位作者 柳林涛 曲国庆 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期466-469,共4页
研究了简化动力学定轨方法中伪随机脉冲的定义、特征及估计的数学模型。结合CHAMP星载GPS实测数据,讨论了不同力学模型及观测值情况下的随机脉冲的估计,并分析了随机脉冲在不同情形下的大小变化及其对定轨精度的调节作用。结果表明,随... 研究了简化动力学定轨方法中伪随机脉冲的定义、特征及估计的数学模型。结合CHAMP星载GPS实测数据,讨论了不同力学模型及观测值情况下的随机脉冲的估计,并分析了随机脉冲在不同情形下的大小变化及其对定轨精度的调节作用。结果表明,随机脉冲的大小和使用的力学模型、是否估计经验参数及使用的观测值精度有关系。在力学模型误差较大的情况下,随机脉冲的设置能有效地补偿和吸收模型误差,从而提高定轨精度。 展开更多
关键词 伪随机脉冲 卫星 简化动力学定轨
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一种近地航天器脉冲星地固系动力学定轨方法 被引量:2
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作者 黄良伟 帅平 +1 位作者 张新源 林晴晴 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期895-900,共6页
为改善近地航天器脉冲星导航的定轨精度,设计一种地固系动力学定轨方法。该方法结合了更精确的地球引力场模型,在求地球引力势梯度基础上引入惯性力,建立了地固系下轨道动力学方程;并结合脉冲相位量测,使用扩展卡尔曼滤波实现航天器轨... 为改善近地航天器脉冲星导航的定轨精度,设计一种地固系动力学定轨方法。该方法结合了更精确的地球引力场模型,在求地球引力势梯度基础上引入惯性力,建立了地固系下轨道动力学方程;并结合脉冲相位量测,使用扩展卡尔曼滤波实现航天器轨道参数实时估计。此方法可以降低动力学方程非线性度,尤其适用于地球静止轨道卫星。通过数学仿真校验了新方法的有效性与精度。 展开更多
关键词 X射线脉冲星 动力学定轨 地固系 地球引力势
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星载加速度数据在动力学定轨中的应用 被引量:1
3
作者 匡翠林 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第4期88-92,共5页
在对空间飞行环境十分复杂的低轨卫星进行动力学定轨时,常规的摄动力模型化方法难以胜任厘米级精度的定轨任务。利用星载加速度计数据代替卫星所受非保守摄动力进行动力学定轨的方法,研究对重力卫星CHAMP和GRACE的定轨试验。结果表明,... 在对空间飞行环境十分复杂的低轨卫星进行动力学定轨时,常规的摄动力模型化方法难以胜任厘米级精度的定轨任务。利用星载加速度计数据代替卫星所受非保守摄动力进行动力学定轨的方法,研究对重力卫星CHAMP和GRACE的定轨试验。结果表明,该方法能获得厘米级的定轨精度,比常规的对所有摄动力进行模型化的方法精度高,与经验力模型误差补偿方法精度相当。 展开更多
关键词 星载加速度 动力学定轨 CHAMP GRACE 动力模型
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GRACE星载GPS非差观测值简化动力学定轨 被引量:1
4
作者 庞振兴 梁海鸥 +1 位作者 肖云 刘晓刚 《测绘科学技术学报》 北大核心 2010年第6期412-415,共4页
利用GRACE卫星的实测数据研究了重力卫星精密定轨问题;针对简化动力学精密定轨方法给出了一种有效的星载数据编辑、处理策略。编制了相应的软件,并利用该软件处理了GRACE-B卫星3 d的实测数据;通过与JPL公布的轨道导航解比较,以及激光观... 利用GRACE卫星的实测数据研究了重力卫星精密定轨问题;针对简化动力学精密定轨方法给出了一种有效的星载数据编辑、处理策略。编制了相应的软件,并利用该软件处理了GRACE-B卫星3 d的实测数据;通过与JPL公布的轨道导航解比较,以及激光观测值检验的方式分析了卫星轨道的精度。结果显示,利用简化动力学定轨方法解算的轨道精度在6 cm以内,能够满足重力场反演对轨道精度的要求。 展开更多
关键词 重力场恢复与气象试验卫星 简化动力学精密 喷气推进实验室 激光观测 非差观测值
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不同重力场模型下低轨卫星的简化动力学定轨与轨道外推
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作者 罗振宇 蒋春华 +1 位作者 范海怡 祝会忠 《大地测量与地球动力学》 2025年第5期494-499,共6页
分析在不同重力场模型下的定轨精度与轨道外推精度发现,重力场模型阶数为100与150时的定轨精度和轨道外推精度均高于50阶重力场模型的结果。在GRACE-C和GRACE-D简化动力学定轨中,EGM2008与Tongji-Grace02k的3D方向定轨精度最高可达22.6... 分析在不同重力场模型下的定轨精度与轨道外推精度发现,重力场模型阶数为100与150时的定轨精度和轨道外推精度均高于50阶重力场模型的结果。在GRACE-C和GRACE-D简化动力学定轨中,EGM2008与Tongji-Grace02k的3D方向定轨精度最高可达22.6 mm和24.0 mm,这2种重力场模型定轨精度均优于ITG-Grace03。在轨道外推中,Tongji-Grace02k精度最高,能达到亚dm级别;其次是EGM2008,ITG-Grace03精度最低,二者均在dm级。通过优化随机脉冲参数,可以提升3种重力场的轨道外推精度,模型阶数为100与150时的优化效果比阶数为50时明显。 展开更多
关键词 重力场模型 卫星 简化动力学定轨 道外推 随机脉冲参数
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BDS卫星动力学参数最优解与定轨跟踪站最优分布 被引量:5
6
作者 张睿 杨元喜 +4 位作者 张勤 黄观文 王乐 瞿伟 赵红 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2016年第3期216-220,共5页
基于动力学定轨原理与方法,给出动力学参数精度衰减因子(MDOP)的计算方法;以MDOP值为标准,分析BDS定轨中不同跟踪站的分布以及分布方案的优劣;最后,利用BDS单系统定轨进行验证。结果表明,MDOP值和定轨精度间的对应关系显著,可以作为优... 基于动力学定轨原理与方法,给出动力学参数精度衰减因子(MDOP)的计算方法;以MDOP值为标准,分析BDS定轨中不同跟踪站的分布以及分布方案的优劣;最后,利用BDS单系统定轨进行验证。结果表明,MDOP值和定轨精度间的对应关系显著,可以作为优选定轨跟踪站分布方案的依据。 展开更多
关键词 BEIDOU 跟踪站分布 动力学参数 MDOP值 动力学定轨
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GRACE卫星非差简化动力学定轨研究 被引量:4
7
作者 益鹏举 赵春梅 郑作亚 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2011年第3期32-33,39,共3页
本文基于卫星精密定轨的基本理论,研究了GRACE卫星非差简化动力学定轨的方法;并用自行研制的定轨软件CASMORD对实测的星载GPS数据进行非差数据的简化动力学定轨,通过比较GRACE卫星解算的轨道与JPL事后轨道及SLR测距信息,结果表明:利用... 本文基于卫星精密定轨的基本理论,研究了GRACE卫星非差简化动力学定轨的方法;并用自行研制的定轨软件CASMORD对实测的星载GPS数据进行非差数据的简化动力学定轨,通过比较GRACE卫星解算的轨道与JPL事后轨道及SLR测距信息,结果表明:利用非差观测值进行GRACE卫星的简化动力学定轨,三维位置精度(3D-RMS)优于7 cm,X、Y、Z方向RMS约为3~5cm,从而论证了该方法的可行性、实用性。 展开更多
关键词 非差 GRACE卫星 简化动力学定轨 星载GPS
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HY-2B星载GPS数据质量及简化动力学精密定轨分析 被引量:2
8
作者 王广哲 郭金运 +4 位作者 郭恒洋 杨洲铭 纪兵 彭海龙 林明森 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2022年第5期472-476,550,共6页
对HY-2B卫星星载GPS数据进行质量检查,分析伪随机脉冲先验值对简化动力学精密定轨的影响。结果发现,在所有时间间隔中,先验标准差为1×10^(-8) m/s^(2)时定轨精度最高,最优伪随机脉冲时间间隔为6 min。估计天线相位中心变化(PCV),... 对HY-2B卫星星载GPS数据进行质量检查,分析伪随机脉冲先验值对简化动力学精密定轨的影响。结果发现,在所有时间间隔中,先验标准差为1×10^(-8) m/s^(2)时定轨精度最高,最优伪随机脉冲时间间隔为6 min。估计天线相位中心变化(PCV),分析不同分辨率(10°×10°、5°×5°)PCV模型对定轨结果的影响,并使用载波相位残差、重叠轨道比较和SLR检核对定轨结果进行检验。结果表明,99%以上的历元能观测到4颗以上GPS卫星,数据完整率达到99.65%,L1、L2波段的多路径误差RMS均值分别为15.7 cm、9.5 cm,证明HY2国产接收机性能良好。轨道内符合精度均达到cm级;未加PCV模型时,SLR检核RMS值为27.8 mm,加入10°×10°、5°×5°PCV模型后,SLR检核RMS值分别提高0.9 mm和1.2 mm,说明轨道外符合精度也达到cm级。 展开更多
关键词 HY-2B卫星 星载GPS 简化动力学定轨 SLR 天线相位中心变化
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附加Helmert变换参数的低轨卫星约化动力学精密定轨 被引量:3
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作者 陈俊平 王解先 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期394-399,共6页
在运动学精密定轨以及动力学轨道积分的基础上,提出基于Helmert变换的约化动力学精密定轨模型。该模型对动力积分轨道以及运动学轨道建立Helmert变换,进而修正轨道积分中的卫星初始轨道以及各种动力学参数。应用该模型,文章采用的约化... 在运动学精密定轨以及动力学轨道积分的基础上,提出基于Helmert变换的约化动力学精密定轨模型。该模型对动力积分轨道以及运动学轨道建立Helmert变换,进而修正轨道积分中的卫星初始轨道以及各种动力学参数。应用该模型,文章采用的约化动力学精密定轨包含两个部分:运动学精密定轨以及基于Helmert变换的动力学轨道平滑。对CHAMP、GRACE两个星期的观测数据进行计算,结果显示:在引入Helmert变换平移参数的参数设置下,相对于运动学轨道,约化动力学轨道的精度平均提高了约30%;对于CHAMP卫星,约化动力学轨道与参考轨道差值在XYZ3个方向RMS的平均值分别为(0.14,0.14,0.16)m,差值3D RMS的平均值为0.26 m;对于GRACE-A卫星,约化动力学轨道与参考轨道差值在XYZ3个方向RMS的平均值分别为(0.17,0.15,0.13)m,差值3D RMS的平均值为0.26 m。文中还详细讨论和分析了模型中不同参数设置下轨道精度的情况。 展开更多
关键词 Helmert变换 运动学精密 约化动力学精密 卫星
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自适应定轨与约化动力定轨理论分析与比较 被引量:4
10
作者 杨元喜 秦显平 《测绘科学与工程》 2013年第1期1-4,15,共5页
卫星定轨的质量取决于卫星动力模型的精度和跟踪观测精度,同样取决于对这两类信息随机特性的了解,也取决于定轨方法对各种误差影响的控制能力。本文先分别介绍自适应定轨基本原理和约化动力法定轨的基本原理,然后对两种技术的基本性... 卫星定轨的质量取决于卫星动力模型的精度和跟踪观测精度,同样取决于对这两类信息随机特性的了解,也取决于定轨方法对各种误差影响的控制能力。本文先分别介绍自适应定轨基本原理和约化动力法定轨的基本原理,然后对两种技术的基本性质进行了分析,比较其相似性和不同点。研究表明,自适应定轨和约化动力法定轨都选择某些参数来平衡卫星的动力学模型信息和观测信息对卫星状态参数的贡献,达到优化融合的目的。随着积分弧段的长度增加,两种技术都自动减弱动力模型信息的权重,以保持动力模型信息和观测信息的平衡,从而改进轨道参数估计的精度。自适应定轨技术仅引入一个参数调整随机模型,当然也可以依据需要引入多个分量自适应因子,而约化动力定轨法使用三个参数分别调整函数模型和随机模型,这正是两者的主要区别。 展开更多
关键词 卫星道测 动学模型 自适应 动力学定轨 运动学
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基于星载GPS双频P码的低轨卫星综合定轨方法研究 被引量:1
11
作者 朱秀英 韩保民 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2007年第5期44-46,共3页
由于重力场精化、大气探测、海洋测高等科学研究的需要,低轨卫星得到了迅速发展。精密轨道确定是低轨卫星科学任务顺利完成的前提。本文系统分析了基于星载GPS接收机双频P码非差观测值的低轨卫星定轨方法的原理及数学模型,并用CHAMP卫... 由于重力场精化、大气探测、海洋测高等科学研究的需要,低轨卫星得到了迅速发展。精密轨道确定是低轨卫星科学任务顺利完成的前提。本文系统分析了基于星载GPS接收机双频P码非差观测值的低轨卫星定轨方法的原理及数学模型,并用CHAMP卫星的实测观测值对各种定轨方法进行了验算,以分析研究各种不同定轨方法的定轨精度。结果表明简化的动力学定轨精度较高,定轨精度在2dm左右;动力学定轨结果最差,在几m左右;而几何法及简化几何法定轨精度相当,约1m左右,定轨精度介于动力学及简化动力学定轨精度之间。 展开更多
关键词 星载GPS 卫星 简化几何法 简化动力学定轨 几何法 动力学定轨
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星载GNSS低轨卫星精密定轨快速解算方法 被引量:5
12
作者 田英国 郝金明 +3 位作者 刘伟平 于合理 王鸿 杨剑伟 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2014年第1期157-160,共4页
针对星载GNSS低轨卫星精密定轨过程中需估计大量的钟差参数、模糊度参数及伪随机轨道参数,导致求解耗时较长的问题,利用参数预消除的原理分别对不同类型的待估参数进行预消除从而提高计算效率,并对伪随机轨道参数难以直接预消除问题进... 针对星载GNSS低轨卫星精密定轨过程中需估计大量的钟差参数、模糊度参数及伪随机轨道参数,导致求解耗时较长的问题,利用参数预消除的原理分别对不同类型的待估参数进行预消除从而提高计算效率,并对伪随机轨道参数难以直接预消除问题进行分析,给出了利用轨道参数在子区间I i-1与I i间的递推关系进行参数预消除的方法。最后通过实验验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 约化动力学定轨 法方程 参数预消除 伪随机道参数 快速解算
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星载GPS精密定轨进展及其数学模型 被引量:8
13
作者 郑作亚 黄珹 卢秀山 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2007年第1期112-118,共7页
在星载GPS精密定轨原理基础上进行了星载GPS低轨卫星定轨的函数模型和随机模型的分析和探讨,提出了定轨过程中线性组合、非差和差分的函数模型形式,分析了不同函数模型的优点和不足;根据定轨中的解算思路和计算模型,分别进行了一步法、... 在星载GPS精密定轨原理基础上进行了星载GPS低轨卫星定轨的函数模型和随机模型的分析和探讨,提出了定轨过程中线性组合、非差和差分的函数模型形式,分析了不同函数模型的优点和不足;根据定轨中的解算思路和计算模型,分别进行了一步法、两步法、动力学法、减缩动力学法、几何法和运动学法定轨的分析。 展开更多
关键词 星载GPS 精密 函数模型 随机模型 半几何半动力学定轨 (LEO)卫星
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星载加速度计数据在卫星定轨中的应用 被引量:2
14
作者 韩健 杨龙 董绪荣 《上海航天》 北大核心 2006年第4期20-22,26,共4页
基于传统的动力学法,以加速度计数据替代非保守力加速度,提出了一种用加速度计数据进行卫星精密定轨的模型。用美喷气推进实验室(JPL)提供的GRACE星星载加速度计实测数据进行了验证。结果表明,用加速度计可获得较准确的卫星瞬时加速度,... 基于传统的动力学法,以加速度计数据替代非保守力加速度,提出了一种用加速度计数据进行卫星精密定轨的模型。用美喷气推进实验室(JPL)提供的GRACE星星载加速度计实测数据进行了验证。结果表明,用加速度计可获得较准确的卫星瞬时加速度,其积分轨道的误差小于纯力学模型,从而提高卫星定轨精度。但由于动力学定轨法的固有特点,其定轨误差会随时间而增大。 展开更多
关键词 卫星 动力学定轨 加速度计 非保守力 GRACE星 精度
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基于双星系统的卫星几何学精密定轨方法研究
15
作者 王炯琦 周海银 +1 位作者 赵德勇 吴翊 《飞行器测控学报》 2005年第5期27-32,共6页
双星导航系统的建立,为我国实现自主的卫星天基测控技术提供了可能.同时由于其全天候、全天时、相对定轨精度高等特点可望成为一种低、中轨卫星精密定轨的有效手段.但由于双星系统中静止卫星数目仅有两颗,要得到低、中轨卫星的三维定位... 双星导航系统的建立,为我国实现自主的卫星天基测控技术提供了可能.同时由于其全天候、全天时、相对定轨精度高等特点可望成为一种低、中轨卫星精密定轨的有效手段.但由于双星系统中静止卫星数目仅有两颗,要得到低、中轨卫星的三维定位信息,还需要额外的第三维观测量.本文根据双星系统的现状,结合国内对低、中轨卫星精密定轨的要求,提出了一种基于双星系统的卫星几何学精密定轨的方法,概述了其基本原理及其组成,给出了卫星定轨的方法和数学模型,同时根据数据仿真分析了该定轨系统的定轨精度,为下一步工程实现提供了理论基础. 展开更多
关键词 双星系统 误差 动力学定轨 几何学 第三维信息 精密
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伪随机脉冲在北斗卫星精密定轨中的应用
16
作者 任锴 宋小勇 贾小林 《测绘科学与工程》 2014年第2期20-23,共4页
本文首先介绍了伪随机脉冲估计原理;然后利用一组北斗卫星导航系统实测数据,采用动力学法和简化动力学法分别确定导航卫星精密轨道,并对两种方法的结果进行了比较分析;最后讨论了利用伪随机脉冲的简化动力学法在北斗导航卫星定轨中... 本文首先介绍了伪随机脉冲估计原理;然后利用一组北斗卫星导航系统实测数据,采用动力学法和简化动力学法分别确定导航卫星精密轨道,并对两种方法的结果进行了比较分析;最后讨论了利用伪随机脉冲的简化动力学法在北斗导航卫星定轨中的应用问题。 展开更多
关键词 北斗卫星导航系统 精密 伪随机脉冲 简化动力学定轨
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基于扩展卡尔曼滤波的XPNAV-1卫星自主定轨算法研究 被引量:6
17
作者 丁陶伟 帅平 +1 位作者 黄良伟 张新源 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期13-21,共9页
X射线脉冲星导航1号(XPNAV-1)是全球首颗脉冲星导航专用试验卫星。利用该卫星观测的单颗脉冲星数据,采用几何约束方法,能够有效抑制轨道误差增长,但存在长时间定轨发散问题。针对XPNAV-1卫星拓展试验任务及脉冲星导航后续发展需求,利用... X射线脉冲星导航1号(XPNAV-1)是全球首颗脉冲星导航专用试验卫星。利用该卫星观测的单颗脉冲星数据,采用几何约束方法,能够有效抑制轨道误差增长,但存在长时间定轨发散问题。针对XPNAV-1卫星拓展试验任务及脉冲星导航后续发展需求,利用多颗脉冲星的观测数据,研究基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的卫星自主定轨算法。首先,建立该卫星的轨道力学模型和观测方程;然后,详细论述EKF滤波算法和分段式定常系统(PWCS)的可观测性分析方法;最后,通过综合分析XPNAV-1卫星的观测数据、脉冲星对该卫星轨道的覆盖性以及系统状态的可观测性,进行自主定轨算法试验。试验结果表明,基于EKF的自主定轨算法滤波过程收敛,验证了该算法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 XPNAV-1 自主导航 动力学定轨 非线性滤波 可观测性分析
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利用星载GPS数据进行海洋2A卫星快速精密定轨 被引量:5
18
作者 郭南男 周旭华 吴斌 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期797-803,共7页
针对海洋2A(HY2A)卫星快速精密定轨的需求,本文基于非差动力学方法,利用国际GNSS服务组织(IGS)和上海天文台GNSS数据处理中心(SHA)提供的超快速星历产品IGU和SHU,对HY2A卫星进行快速精密定轨研究。计算结果表明,以法国国家空间研究中心(... 针对海洋2A(HY2A)卫星快速精密定轨的需求,本文基于非差动力学方法,利用国际GNSS服务组织(IGS)和上海天文台GNSS数据处理中心(SHA)提供的超快速星历产品IGU和SHU,对HY2A卫星进行快速精密定轨研究。计算结果表明,以法国国家空间研究中心(CNES)提供的精密轨道作为参考轨道,联合超快速星历SHU和IGU的预报星历,可以确定径向厘米级精度的快速轨道。同时利用卫星激光测距(SLR)数据检核快速精密轨道,得到SHU和IGU预报星历确定的快速精密轨道站星距方向残差的RMS分别为2.9和4.8cm。可见,利用SHU和IGU预报星历组合可以得到厘米级的快速精密轨道,对HY2A卫星的海洋环境监测和海洋灾害预警具有一定应用价值。 展开更多
关键词 非差动力学定轨 快速精密 超快速精密星历 星载GPS 海洋2A卫星
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Swarm卫星星载GPS精密定轨方法及精度分析 被引量:4
19
作者 田英国 郝金明 +2 位作者 谢建涛 于合理 陈逸伦 《测绘科学技术学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期452-457,共6页
Swarm星座是ESA的首个用于测量来自地球核心、地幔、地壳、海洋、电离层等区域磁场信息的对地观测卫星星座。而高精度的轨道信息正是其有效利用卫星载荷完成上述任务的前提条件。目前国内关于Swarm卫星精密定轨的研究较少,为此建立并推... Swarm星座是ESA的首个用于测量来自地球核心、地幔、地壳、海洋、电离层等区域磁场信息的对地观测卫星星座。而高精度的轨道信息正是其有效利用卫星载荷完成上述任务的前提条件。目前国内关于Swarm卫星精密定轨的研究较少,为此建立并推导了Swarm卫星精密定轨的动力学模型、观测模型以及它们之间的数学关系,详细给出了Swarm卫星精密定轨模型与实现过程。针对Swarm卫星精密定轨中姿态数据的处理问题提出了相应的解决方案。利用Swarm卫星星载GPS实测数据,采用约化动力学定轨方法进行Swarm卫星精密定轨实验。通过轨道衔接点位置差异、与外部精密轨道比较以及SLR验证等精度评定方法分析表明:基于星载GPS的Swarm卫星约化动力学定轨各方向的精度都优于3 cm。 展开更多
关键词 Swarm卫星 星载GPS 卫星姿态 约化动力学精密 精度分析
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无准确初轨信息时星载GPS低轨卫星定轨方法研究 被引量:4
20
作者 赵春梅 瞿锋 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2006年第3期23-24,27,共3页
本文提出了适用于星载GPS低轨卫星定轨的一种精密自主定轨方法。该方法利用星载GPS观测资料直接解算GPS方程求得卫星初轨,避免了早期使用短弧资料定初轨时法方程的病态性的影响,为精密定轨提供了较准确的近似值,并以此展开观测方程进行... 本文提出了适用于星载GPS低轨卫星定轨的一种精密自主定轨方法。该方法利用星载GPS观测资料直接解算GPS方程求得卫星初轨,避免了早期使用短弧资料定初轨时法方程的病态性的影响,为精密定轨提供了较准确的近似值,并以此展开观测方程进行精密定轨,保证了迭代过程的收敛,减少了迭代次数,节约了时间,适用于低轨卫星的自主定轨和实时定轨。 展开更多
关键词 直接法 动力学批处理 精密自主 迭代
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