基于gps的卫星精密定轨方法研究

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1、国内图书分类号：V412.4国际图书分类号：629.78工学硕士学位论文基于GPS的卫星精密定轨方法研究硕士研究生：马雪导师：孙兆伟教授申请学位：工学硕士学科、专业：飞行器设计所在单位：航天学院卫星技术研究所答辩日期：2008年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:V412.4U.D.C.:629.78DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONPRECISEORBITDETERMINATIONUSINGGPSCandidate：Supervisor：AcademicD

2、egreeAppliedfor：Specialty：Affiliation：DateofDefence：MaXueProf.SunZhaoweiMasterofEngineeringSpacecraftDesignResearchCenterofSatelliteTechnology,SchoolofAstronauticsJune,2008Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要目前，随着低轨卫星在应用领域研究的不断深入，人们对卫星的定轨精度

3、要求越来越高。星载GPS定轨技术能够进行连续观测，且具有一定的精度，是进行精密定轨的重要途径之一。本论文便是以基于星载GPS的卫星精密定轨为课题，对GPS数据的预处理和不同的GPS定轨方法等方面进行了研究，主要包括：研究了GPS定轨中的选星问题。结果表明，在接收机存储空间有限的前提下，对接收机所能观测到的GPS卫星进行合理选择，能够有效避免定轨方程的奇异，具有实际的应用价值。然而，仅利用4颗GPS卫星进行定轨的精度有限，在存储空间足够的情况下，还应利用所有能够观测到的数据进行轨道的确定。研究了对GPS双频载波相位观测值的质量控制，根据星载GPS数据的实

4、际情况，将观测数据末尾段的周跳和粗差识别条件作适当的改动，提出了正反向两次探测16个历元内周跳的方法。采用双频P码伪距/载波相位组合法对载波相位观测值的整周模糊度进行解算。介绍了已事先解出模糊度的基于载波相位的几何法定轨方法；研究了在定轨同时解整周模糊度的方法；介绍了动力学定轨和在其基础上的简化动力学法；深入分析了各种条件对定轨精度的影响，得出了所有方法都能够对卫星进行精密定轨的结论。最后，利用GRACE卫星星载GPS接收机上的实测数据进行实例分析，比较了各种定轨方法的优缺点，并对定轨误差进行了深入的分析。结果表明，利用星载GPS进行定轨的误差在十几米

5、左右，基本满足了轨道确定的要求。关键词星载GPS；周跳；几何法定轨；动力学定轨-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWithdeeplyresearchoftheapplicationofLEOsatellite,therequireoforbitdeterminationaccuracygettinghigher.GPS-basedorbitdeterminationtechnologyanimportantawayforpreciseorbitdetermination,andithastheabilityforcontinuous

6、observation.ThisarticleisdevotedtoGPS-basedpreciseorbitdetermination,GPSdatapreprocessinganddifferentmethodofGPS-basedorbitdeterminationarestudied,themainresearchareasfollows:Atfirst,thispaperintroducesthebasicobservationmodeloftheGPS-basedorbitdetermination,anddescribessomeline

7、arcombinationusedinorbitdetermination;westudyonthesatellite-selectingproblem,analyzetheresultofsatellite-selecting;weprovidetheinterpolationmethodofIGSpreciseephemeris.Second,thispaperstudiesonthequalitycontroloftheobservationValueoftheGPSdual-frequencycarrierphase,improvestheme

8、thodofdetectionandrepairofthecycleslipandgrosse