基于星载GPS非差观测值的低轨卫星简化动力学定轨理论研究

摘要

随着空间技术的发展，基于星载GPS精密单点定位技术的低轨卫星精密定轨成为国内外的研究热点之一.本文系统、深入地研究了基于精密单点定位技术的星载GPS低轨卫星简化动力学定轨方法的原理、数学模型、主要力学模型，结合CHAMP星载GPS实测数据，对简化动力学法定轨中的数据预处理、模型误差对定轨精度的影响、随机脉冲的调节作用等做了有益探讨，得出了一些有意义的结论.本文主要贡献有: 1、简要阐述了星载GPS定轨系统的组成、方法及原理，系统分析了定轨中的误差源及应对措施，给出了卫星运动方程和变分方程； 2、重点研究了星载GPS低轨卫星定轨中的数据预处理问题.在分析、比较现有多种数据预处理方法优缺点的基础上，提出一种改进的

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1星载GPS低轨卫星定轨进展

1.1.1一般定轨方法

1.1.2星载GPS定轨方法

1.2本文研究的目的及意义

1.3本文的主要研究内容

第二章星载GPS低轨卫星简化动力学定轨基础

2.1星载GPS低轨卫星定轨理论概述

2.1.1星载GPS低轨卫星简化动力学定轨系统的组成

2.1.2星载GPS低轨卫星简化动力学定轨的特点

2.2星载GPS低轨卫星定轨常用的力学模型

2.2.1地球引力摄动(Gravitational Perturbations)

2.2.2非地球引力摄动(Non-Gravitational Perturbations)

2.3星载GPS低轨卫星定轨的基本观测模型

2.3.1星载GPS低轨卫星定轨的基本观测方程

2.3.2星载GPS低轨卫星定轨中几个常用的线性组合

2.4星载GPS低轨卫星定轨中的误差源及其改正措施

2.4.1星载GPS低轨卫星定轨中的误差源

2.4.2星载GPS低轨卫星定轨中误差改正措施

2.5本章小结

第三章低轨卫星运动方程和变分方程

3.1运动方程和变分方程

3.1.1运动方程

3.1.2变分方程

3.2运动方程与变分方程的积分

3.2.1常用的积分方法

3.2.2一般积分公式

3.2.3一般积分公式系数的计算方法

3.3本章小结

第四章星载GPS低轨卫星的质量控制

4.1引言

4.2几种常用的数据预处理方法

4.2.1线性组合法

4.2.2粗差拟准检定法QUAD

4.2.3抗差估计

4.2.4众数投票法——Majority Voting

4.3改进的Majority Voting方法

4.4算例及分析

4.5本章小结

第五章不同误差模型对简化动力学定轨精度的影响分析

5.1力学模型对定轨精度影响分析

5.1.1地球重力场模型

5.1.2其他力学模型

5.2 GPS误差对定轨精度的影响分析

5.2.1 GPS卫星星历误差

5.2.2 GPS卫星钟差

5.2.3接收机噪声

5.3伪随机脉冲设置对定轨精度影响

5.3.1伪随机脉冲的定义及特征

5.3.2伪随机脉冲的数学模型

5.3.3算例及分析

5.4本章小结

第六章基于星载GPS双频观测值的低轨卫星简化动力学定轨研究

6.1星载GPS低轨卫星定轨方法的概述

6.2简化动力学法定轨

6.2.1常用的动力学模型

6.2.2经验加速度

6.2.3分批最小二乘估计

6.2.4扩展的卡尔曼滤波

6.3星载GPS低轨卫星定轨的数学模型

6.3.1基于星载GPS伪距和载波相位的几何法定轨

6.3.2动力学定轨

6.3.3简化的动力学定轨

6.3.4简化的几何法定轨

6.4不同定轨方法的CHAMP定轨结果比较

6.5本章小结

第七章总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文