GPS卫星轨道若干问题的研究

摘要

卫星导航系统是重要的空间基础设施，为人类带来了巨大的经济效益和社会效益，涉及政治、经济、军事等领域，对维护国家利益具有重大意义。目前中国完全自主知识产权的北斗导航系统已经正式试运行。
　　导航卫星轨道信息是定位的基本要素，其误差会直接影响用户定位的精度。卫星精密定轨是卫星对地观测技术发展和应用的基础，没有先进的定轨技术和相应的软件保证获得高精度轨道，就不可能进行精密定位和开拓其它领域的应用。本文就导航卫星轨道若干问题进行了学习和研究，主要工作有：
　　1.详细系统的学习了卫星轨道确定中的理论和方法，主要包括GPS卫星二体问题、受力模型以及在轨道确定中所涉及的坐标系统和时间系统以及各自的相互转换过程。并完成了坐标系统和时间系统的转换程序的设计。
　　2.详细推导了利用GPS伪距信息进行卫星轨道确定的数学模型和方法以及利用伪距数据进行轨道确定的流程，最终利用我国地壳运动观测网络的数据进行了定轨实例分析。
　　3.探讨了一种利用非差伪距数据进行轨道确定的方法。通过建立GPS卫星钟钟差和GPS接收机钟钟差的模型来降低钟差的影响，主要应用于GPS单颗卫星轨道的确定。并且同样采用了中国地壳网络工程的数据进行了单颗GPS卫星轨道的确定的实例分析。
　　4．阐述了轨道综合的目的意义以及目前轨道综合的主要方法，采用了基于中位数的抗差估计方法进行了轨道综合。并且利用多项式拟合的方法对不连续的轨道进行了平滑处理。为了验证这种方法的正确性和可靠性通过具体的实例进行了分析。

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第一章 绪论

1.1本文的研究目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究内容

第二章 轨道理论

2.1 时间系统和坐标系统

2.2 GPS卫星力模型

2.3轨道估值方法

第三章 利用伪距数据确定GPS卫星轨道

3.1GPS观测值

3.2伪距观测值的误差改正

3.3伪距定轨计算原理以及伪距定轨结果分析

第四章 利用非差分方法确定单颗卫星轨道

4.1 卫星钟钟差处理

4.2 接收机钟钟差处理

4.3 定轨数据来源以及定轨策略

4.4单颗卫星定轨结果

第五章 一种基于抗差M估计的轨道综合

5.1 引言

5.2 基本原理

5.3 轨道平滑

5.4 轨道综合算例与分析

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

攻读硕士期间的主要成果

致谢