LEO星载GPS精密定轨基本理论与方法

定轨方法

根据GPS卫星星历和钟差的获取方式,可将LEO的定轨方式分为下面两种:

  1. 一步法,将 LEO 作为“运动测站”,与地面 GPS 站观测数据一起解算 LEO 卫星和 GPS 卫星轨道,解算参数还包括:大气折射参数、地球自转参数等, 该方法软件设计复杂,计算工作量巨大,对计算机 CPU 要求较高
  2. 两步法,第一步先由地面站数据求解 GPS 轨道及钟差(也可直接使用 IGS 产品)。第二步利用已知的 GPS 轨道及 LEO 卫星星载 GPS 观测数据计算 LEO 卫星轨道。

一步法与两步法对 LEO卫星定轨,在精度上没有明显差别,
而根据观测量的差分情况,则可以将定轨方式分为:非差、单差、双差以及三差定轨。比较常用的为非差和双差。
根据是否采用低轨卫星动力信息,则可以分为:几何法、动力学法和半动力学法。

轨道精度验证方法

轨道精度评估就是比较计算轨道和真实轨道之间的差异。而真实轨道的不可测性,故要采用多种方法来来分析轨道的可信度。
评价轨道误差的方法有:内符精度、弧段重叠检验和独立轨道比较。

内符精度
也就是RMS值,重要而不绝对可靠的标志,只有RMS精度足够好的情况下,才可以进行下一步评测。

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