GPS单差观测量的运动学相对定轨研究

摘要

利用卫星编队进行科学研究或实施工程任务已成为研究热点,其中相对定轨精度是一个非常关键的指标.以两颗编队卫星分别搭载GPS双频接收机和一颗编队卫星搭载GPS双频接收机另一颗编队卫星搭载GPS单频接收机为工程背景,对相对定轨方法和数据处理流程进行了研究.最优估计采用运动学最小二乘批处理方法,流程包括单点定位、动力学平滑、数据编辑以及精密运动学定轨等.利用GRACE双星数据进行测试,结果通过KBR验证:利用消电离单差组合观测量,相对定轨精度达到1cm左右;以双频GPS为参考星,双频消电离观测量和单频GRAPHIC观测量做单差,相对定轨精度优于18cm.双频GPS接收机的相对定轨精度比绝对定轨精度高约1个量级,通过相对轨道计算的单频接收机绝对轨道精度比只利用单频数据得到的绝对轨道高3倍以上.本文提出的方法将具有广泛的工程应用前景.