基于Bernese软件对卫星定轨实时计算-论文.pdf

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1、第39卷第4期全球定位系统Vo1．39，No．42014年8月GNSSWorldofChinaAugust，2014基于Bernese软件对卫星定轨实时计算段淑珍，郭英，韩晓冬，王琦，毕京学(山东科技大学测绘科学与工程学院，山东青岛266590)摘要：利用GPS广播星历计算卫星坐标是GPS实时定位中的重要部分，卫星轨道精度对GPS定位结果有很大影响。依据Bernese卫星定轨流程，利用Fortran语言实现了卫星轨道处理程序，并通过实例对计算得到的卫星轨道坐标与Bernese5．0软件处理的广播星历和精密星历得到结果进行比较

2、分析，误差均小于±2．5m，程序定位效果良好，证实了自编程序的可行性。关键词：卫星轨道程序；广播星历；精密星历；坐标精度中图分类号：P228．4文献标志码：A文章编号：1008—9268(2014)04—0069—05定轨、电离层和对流层监测应用，也可以应用到低O引百轨卫星定轨和卫星钟差的计算，以及高精度时频比全球卫星定位系统的迅速发展，引起了各国军对等L5]，由于BerneseGPS软件的源代码是开放事部门和广大民用部门的普遍关注，同时，也对的，也便于为大学、研究机构和高精度的国家测绘GPS卫星星历的精度和实时性提出了越来

3、越高的机构等单位进行研究以及二次开发。要求。星历按照精度可分为精密星历和广播星历，其中轨道部分的源代码与其他部分相对独立，由于精密星历只能在卫星观测的l1天后获得，无便于进行研究。BerneseGPS软件在进行轨道定法为实时定位、精确导航等提供有效服务，所以要轨时，既可以利用精密星历，也可以利用广播星历，实时计算卫星的位置只能利用GPS卫星广播星前者主要应用在高精度GPS数据处理中并针对长历，其中含有开谱勒轨道参数、轨道摄动参数等信基线，后者主要针对短基线进行数据处理。根据息[】]。由于用广播星历每一个小时发布一次，每2Be

4、rnese软件利用FORTRAN语言编译的卫星轨h每颗卫星有一组独立的参数，用相邻两组星历计道程序主要是处理广播星历，任务是生成标准轨算同一时刻的卫星位置，将会有不同的结果，因此，道、精密轨道等；程序中轨道由15个参数描述，分计算卫星轨道是一项繁琐的过程]。别为初始时刻的6个轨道根数和9个光压模型参本文主要根据Bernese软件叙述了利用F0R—数，其详细说明见文献E63。TRAN语言编译的卫星轨道程序处理广播星历的2处理步骤步骤，利用自编程序处理广播星历并与BerneseGPS5．0软件处理的广播星历和精密星历的轨道2．1

5、数据文件的准备坐标进行精度比较，并得出结论。在卫星轨道处理中使用的GENERALfiles：其中部分文件都不需要修改，例如常数文件1卫星轨道的概述CONST．，地球重力场模型文件JGM3．(BPE运由瑞士伯尔尼大学天文研究所研究开发的算)或者GEMT3．(手工)等，直接使用默认的即GPS数据处理软件——BerneseGPS4．2软件，是可，但针对个别文件需要修改并应该经常更新。目前国际上比较成熟的高端GPS精密应用软件之这些文件l_7包括：一，升级后的5．0版本既可以进行GPS精密定位①卫星参数文件(SATELuT．EX1)

6、，应该改收稿日期：2014—04—24联系人：段淑珍E—mail：shuzduan@sina．COrn．70全球定位系统第39卷成SATELIIT．TTT并及时更新；播星历从地心地固坐标框架转换为惯性坐标框架，②地球自转参数信息文件(C04一$JJ2．同时生成一个二进制的轨道列表文件，内容为ERP)，”$JJ2”为具体的年份，可根据实际处理数J2000惯性系统下的卫星位置的数据文件，被OR—据情况将其改成相应的年份(如2006)，应该下载BGEN程序调用，该文件中卫星位置单位表示为与观测值时间相符的相关文件；km，历元属于一

7、项特殊的记录，被作为记录的序③卫星问题文件(SAT一$JJ2．CRX)，包括号，并记录某一时段内的卫星位置。坏卫星和它们的观测值。”$JJ2”为具体年份，可将第二个程序是ORBGEN，其工作为由轨道列其改成2006等形式的年份，需要根据所处理数据表文件产生标准轨道文件，该文件是一个二进制文的实际情况经常更新此文件。件，含有所有的计算轨道位置、轨道速度以及卫星上述这些文件都可以从ftp：／／ftp．unibe．ch／的时间微分等信息。轨道信息是以多项式系数的aiub／BSWUSER／下载得到。形式保存，每一组系数为一小时，一个

8、标准轨道可2．2格式的转换以含有每颗卫星的多个弧段l8j。广播星历可以从ftp：／／cddis．gsfc．nasa．gov／2．4生成精密星历文件网站上下载得到，一般的格式为RINEX格式，需STDPRE程序是由标准轨道文件转化为精密要经过RXOBV3程序，由RINEX格式转化为星历文件，