顧及系統(tǒng)誤差的GEO衛(wèi)星定軌方法研究.pdf

1、我國(guó)的Compass系統(tǒng)采用GEO、IGSO和MEO衛(wèi)星混合星座進(jìn)行導(dǎo)航定位,其中GEO衛(wèi)星是影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵衛(wèi)星。在GEO衛(wèi)星軌道確定中,系統(tǒng)誤差如衛(wèi)星鐘差、測(cè)站鐘差、衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器時(shí)延、地面站設(shè)備時(shí)延和測(cè)站偏差等,已經(jīng)成為GEO衛(wèi)星定軌數(shù)據(jù)處理中的關(guān)鍵問(wèn)題。論文從衛(wèi)星軌道確定的基本理論出發(fā),針對(duì)GEO衛(wèi)星定軌中的系統(tǒng)誤差進(jìn)行了較為深入系統(tǒng)的研究,論文主要的研究工作如下：
　　 (1)針對(duì)系統(tǒng)誤差對(duì)GEO衛(wèi)星軌道確定的影響問(wèn)題進(jìn)

2、行研究,通過(guò)分析測(cè)站觀測(cè)值殘差來(lái)檢驗(yàn)觀測(cè)值中是否存在系統(tǒng)誤差,并就測(cè)站分布情況對(duì)系統(tǒng)誤差的檢驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行分析。
　　 (2)針對(duì)GEO衛(wèi)星軌道確定中系統(tǒng)誤差的影響,提出了顧及系統(tǒng)誤差的幾何法定軌的方法。通過(guò)算例分析,證明該方法能有效地削弱系統(tǒng)誤差對(duì)GEO衛(wèi)星軌道確定的影響、提高定軌精度。
　　 (3)對(duì)GEO衛(wèi)星定軌中系統(tǒng)誤差對(duì)PDOP值的影響規(guī)律進(jìn)行分析,根據(jù)其規(guī)律提出了顧及系統(tǒng)誤差的PDOP值加權(quán)幾何法定軌,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

3、明,該方法能進(jìn)一步提高定軌精度,削弱系統(tǒng)誤差的影響。
　　 (4)分析了顧及系統(tǒng)誤差的幾何法定軌對(duì)測(cè)站系統(tǒng)誤差的削弱能力,以測(cè)站偏差為例進(jìn)行分析,得到能夠求解的測(cè)站偏差數(shù)應(yīng)小于等于測(cè)站總數(shù)減去單歷元所求衛(wèi)星狀態(tài)及其它待估參數(shù)(如衛(wèi)星鐘差)之差的結(jié)論。
　　 (5)對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的增加跟蹤站觀測(cè)值對(duì)PDOP值的影響進(jìn)行分析,得到新增的跟蹤站最好分布在原來(lái)觀測(cè)站范圍之外的結(jié)論。
　　 (6)提出了雙向Kalman濾波的

4、方法來(lái)削弱系統(tǒng)誤差的影響,該方法原理簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),能提高定軌精度和可靠性。
　　 (7)針對(duì)系統(tǒng)誤差對(duì)GEO衛(wèi)星Kalman濾波定軌的影響,提出了消參數(shù)雙向Kalman濾波的方法,其基本思想是正向?yàn)V波中消去局部參數(shù),保留系統(tǒng)參數(shù),反向?yàn)V波將系統(tǒng)參數(shù)作為固定值,求解局部參數(shù)。算例分析表明,該方法能夠有效削弱系統(tǒng)誤差對(duì)GEO衛(wèi)星軌道確定的影響。
　　 (8)對(duì)動(dòng)力學(xué)定軌理論進(jìn)行闡述,主要是觀測(cè)模型和動(dòng)力學(xué)模型的線(xiàn)性化、各種