星载GPS数据预处理及CHAMP精密定轨

摘要

随着低轨卫星的应用领域不断扩大，人们对低轨卫星的轨道精度要求越来越高。其中对轨道精度起决定性作用的就是星载GPS测量的精度，也就是星载GPS数据的质量。近年来，静态GPS测量已经可以达到相当高的精度，在这一方面数据处理的发展也相对完善，但是星载环境与静态环境有着很大的差异，其中包括卫星的运行速度快、GPS卫星的几何图形变化大和受电离层延迟的影响大等特点。
　　本文主要对下列内容进行探索、研究。介绍了一些GPS数据处理的基础知识；应用TEQC软件分别对IGS跟踪站武汉站的静态GPS数据和CHAMP卫星的星载GPS数据进行质量分析，并用QIVIEW软件生成图形文件，通过对生成的图形文件分析发现了静态GPS数据与星载GPS数据的根本差异，也可以看出星载GPS数据的特点；分别通过对静态数据和星载数据进行仿真计算分析，提出了利用运用观测值的组合二次差分与电离层残差法联合进行星载GPS载波相位周跳探测及修复的方法；介绍了在BerneseV5.0软件中解算星载GPS载波相位的整周模糊度的方法；分别实现了用BerneseV5.0软件用简化动力法和动态法对CHAMP卫星的轨道确定，并把GFZ公布的CHAMP卫星的RSO轨道当作真值进行轨道的精度分析。

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Contents

1绪论

1.1选题背景

1.2 周跳探测与修复研究状况

1.3星载GPS精密定轨发展现状

1.4 本文研究的内容及意义

2 GPS组合观测量及误差分析

2.1 GPS卫星的信号结构

2.2 基本观测方程

2.3 双频观测值的线性组合

2.4 GPS测量的误差来源

3 GPS观测数据的质量分析

3.1 TEQC应用软件概述

3.2 多路径效应数学模型

3.3 GPS观测数据质量分析实例

3.4 结论与分析

4星载GPS载波相位周跳探测与修复

4.1 产生周跳的原因

4.2 常用于周跳探测和修复的方法及其精度分析

4.3 星载环境下GPS载波相位周跳探测的方法

4.4 小结

5 星载GPS载波相位整周模糊度的解算

5.1 简述

5.2 整周模糊度

5.3整周模糊度的解算方案

6 根据星载GPS零差数据进行CHAMP精密定轨

6.1 CHAMP卫星概况

6.2 BerneseV5.0软件的功能及特点

6.3 简化动力法定轨原理

6.4 动态法定轨原理

6.5 简化动力法定轨流程

6.6 动态法定轨流程

6.7 实例与分析

7 结论与展望

致谢

参考文献

附录