非差运动学精密定轨伪距和相位加权分析-论文.pdf

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1、理论与方法第己口I4年5月]]卷第6期非差运动学精密定轨伪距和相位加权分析刘荣芳王文彬(中国科学院空间应用工程与技术中心北京1OO094)摘要：双频星载GPS非差运动学定轨法的定轨精度完全取决于观测数据的质量，单独利用伪距观测量会导致定轨精度低，单独利用载波相位观测量容易导致法方程奇异。对非差运动学精密定轨伪距和载波相位观测量加权进行了分析，在保证获取同单独采用载波相位观测量运动学定轨相当精度的条件下，提高了定轨运算的稳定性和解算速度。用GRACE(gravityre—coveryandclimateexperiment)卫星200

2、6年1月3日实测数据作为算例验证了该加权方法的有效性。GRACE卫星实测数据的仿真结果表明：伪距和载波相位观测量加权的非差运动学精密定轨，在R、T、N方向的定轨精度分别为3．93cm、3．19cm、3．34cm，三维位置精度为6．07cm。关键词：非差运动学；精密定轨；伪距；载波相位；加权中图分类号：TN967．1文献标识码：A国家标准学科分类代码：420．1010Weighinganalysisofpseudo。。rangeandphaseforzero--differentialkinematicpreciseorbitdete

3、rminationLiuRongfangWangWenbin(TechnologyandEngineeringCenterforSpaceUtilization，ChineseAcademyofSciences，Beijing100094，China)Abstract：Theaccuracyofspace—bornedual—frequencyGPSzero—differentialkinematicorbitdeterminationalldependsonthequalityofobservationaldata．Usingps

4、eudo-rangeobservationalonemayleadtolowaccuracyoforbitdeterminationandusingcarrierphaseobservationalonemayleadtosingularityofthenorma1equation．Thispaperanalyzestheweig—hingofpseudo—rangeandcarrierphaseobservationsforzero—differentialkinematicpreciseorbitdetermination．In

5、condi—tionofguaranteeingattainingtheequivalentaccuracyofkinematicorbitdeterminationusingcarrierphaseobservationalone，thismethodimprovesthestabilityandtheresolvingrateofkinematicorbitdeterminationmeanwhile．TheobservationaldatafromGRACE(gravityrecoveryandclimateexperimen

6、t)satellitesofJanuary3th2006areusedasanexam—pleverifyingthevalidityofthisweighingmethod．ThesimulationresultsofGRACEsatellitesobservationaldatashowthatthekinematicorbitdeterminationusingweighingofpseudo—rangeandcarrierphaseobservationsattainstheRMSs(rootofmeansquare)int

7、hedirectionsofR，TandNare3．93cm，3．19cmand3．34cm，andtheRMSinthethree-dimensioniS6．07cm．Keywords：zero—differentialkinematic；preciseorbitdetermination；pseudo—range；carrierphase；weighing动学定轨法因为不涉及载体动力学模型，所以这一方法独1引言立于轨道设计，同样的算法能适用于任何载有GPS接收星载GPS定轨凭借全天时、全天候、高精度和低成本机的低轨卫星]。等优势

8、，已经成为低轨卫星精密定轨最常用、最有效的方非差运动学定轨所采用的GPS观测量中，伪距观测法之一_】]。基于星载GPS数据的低轨卫星精密定轨方法量噪声为分米级，载波相位观测量噪声为毫米级]。单独可以分为动力学法、简化动力学法和运动学法