利用CHAMP卫星星历及加速度计数据推求地球重力场模型

讨论基于CHAMP卫星星历和加速度计数据推求地球重力场模型的数值微分算法。首先利用牛顿内插公式,根据CHAMP卫星星历观测值求解卫星运动加速度。在计算卫星加速度时,建议采用速度数据内插加速度。扣除其他非地球引力摄动加速度后,基于牛顿运动定律建立观测方程。利用GFZ数据中心提供的24天CHAMP星历数据和加速度计数据解算出50×50阶地球重力场模型,并与EGM96模型进行比较,结果表明两者在低阶位系数上有较好的一致性。

利用CHAMP卫星星历恢复引力位模型的模拟研究

对CHAMP卫星星历恢复引力位模型的精度 ,使用 3种方法和不同积分弧长作了模拟计算 ,结果表明 ,采用正则化方法并扩展积分弧长将有助于提高解算位系数的精度 ,预期CHAMP卫星观测将使现有引力位模型低阶位系数的精度提高 1～

高动态GPS信号模拟器卫星星历产生方法研究

星历产生是高动态GPS信号模拟器研制中一个很重要的组成部分,星历部分所提供的参数是否正确直接影 响到模拟器所能提供的仿真信号精度。在分析了GPS卫星导航电文结构的基础上,确定了部分参数在模拟器中的选取,实现 了电文子帧的校验算法及星钟误差的计算方法,并提出了建立在时间外推基础上的星历产生方法。

卫星星历残存误差对差分GPS精度影响的分析

对经差分GPS修正后的卫星星历之残存误差 ,随用户与基准台之间距离变化进行理论研究和分析 ,所得到结果将有助于用户确定高精度DGPS的服务范围 .

基于卫星星历的TDOA/FDOA研究

文章研究利用卫星星历中的轨道参数以及地面辐射源的经纬度和高程,采用几何矢量法,建立了对各种轨道卫星具有通用性的卫星接收信号TDOA/FDOA估计模型,分析了从典型卫星通信系统Globalstar和Inmarsat中选取的2颗卫星在接收辐射源信号时TDOA/FDOA变化情况。仿真结果表明,文中所建模型具有较好的适用性,为无源定位中TDOA/FDOA的估计结果提供了一种验证方法。

基于卫星星历的时延变化研究

本文研究利用卫星星历中的轨道参数以及地面站的经纬度和高程,采用几何矢量法,建立了对各种轨道卫星具有通用性的卫星接收信号时延变化估计模型,分析了低轨、中轨和高轨卫星接收信号时延变化情况。仿真结果表明,本文建立的模型具有较好的适用性,为星地网同步缓冲器大小的设置以及星地同步的设计提供了参考依据。

北斗无源授时用户接收机中GEO卫星星历求解算法

GEO卫星的坐标是北斗无源授时解算过程中一项重要的参数。为了精确地解算出所需时刻的授时结果,GEO卫星的坐标必须要快速而准确地计算出来。论文针对拉格朗日插值算法计算GEO卫星星历的不足,采用基于切比雪夫多项式拟合GEO卫星星历求解算法。该算法提高了计算星历的精度和速度,同时大大降低了对内存的占用。该算法在实测中表现出了优良的性能,对我国北斗导航定位系统的后续发展具有重要的指导意义。

GPS卫星星历插值拟合方法研究

利用GPS进行定位,卫星星历的精度将直接影响到地面接收机的定位精度。对GPS卫星星历的Lagrange插值、Neville插值以及最小二乘法拟合方法进行比较分析,确定3种算法的卫星位置计算精度,探讨多项式阶数和时间间隔的合理选择等问题,为进一步研究卫星星历提供依据。

卫星星历及广州气象卫星地面站相关数据分析

本文简要介绍了开普勒三定律以及确定人造地球卫星在空间瞬时位置的6个轨道参数;详细描述了由美国Celestrak发明并创立的卫星星历即两行轨道数据(two-line orbital element)的格式和含义;分析了广州气象卫星地面站接收任务中的部分卫星星历,并从中找出相关性。指出要准确跟踪太阳同步卫星,必须使用最新的卫星星历。

卫星星历数据产生方法研究

卫星星历数据中包含了卫星的所有相关信息,尤其是包含能确定卫星轨道位置的6个轨道参数。确定了卫星的星历数据,也就确定了该卫星的轨道位置。在实际工作中,如何确定卫星的轨道位置是一个很重要的问题。本文将围绕这个问题,结合目前实际采用的卫星定轨手段,提出一个适合具体工作实际的可行的卫星定轨方案。

利用精密卫星星历绘制GNSS卫星云图

针对全球卫星导航系统(GNSS)观测网网型设计和作业计划制定中,需要及时了解各观测点上可见卫星分布情况的现实需求,提出基于国际GNSS服务(IGS)发布的精密星历绘制地面上任意地点某一时刻的GNSS卫星云图的方法,论述了利用拉格朗日插值法内插精密星历任意时刻卫星坐标的优缺点,并基于C#语言开发了一套绘制卫星云图的程序。实验结果显示,该程序可以正确计算出卫星位置并快速实现卫星云图的可视化绘制,较好地满足了GNSS观测网设计中对可见卫星分布情况了解的需求。

一种大椭圆轨道卫星星历预报方法

针对大偏心率轨道长时间星历预报,稠密输出星历的低效率问题,提出了一种新的星历预报方法。该方法通过建立卫星摄动力模型,对卫星运动方程进行数值积分来获取卫星星历。该方法的轨道积分器以标准的8阶Adams-Cowell多步法为基础,针对大偏心率轨道的特性,在一个轨道周期的不同时段内采用不同的积分步长,同时引入了用于生成小间隔等间距卫星星历的插值公式。该方法降低了卫星运动方程右函数的计算次数,尤其适用于需要稠密输出卫星星历的情况。以STK(Satellite Tool Kit,卫星工具包)的HPOP(High Precision Orbit Propagator,高精度轨道预报)模型为验证基准,通过数学仿真校验了该方法的有效性和精度。算例表明,该方法在预报精度损失很小的情况下,计算时间远小于标准的多步法和HPOP模型。

不同卫星星历对GPS数据处理的影响

研究了基线解算时分别使用广播星历、快速星历和精密星历对解算结果的影响。对于长基线来讲,使用快速星历和精密星历可以有效提高解算精度,对于短基线,使用广播星历可以保证基线解算的精度。

卫星星历

卫星星历、卫星工具集、轨道仿真器、卫星星图、卫星运行轨道计算软件等都是计算、跟踪和预测卫星、空间飞行体的运行轨道的应用程序和系统，统称卫星星历。

卫星星历的可视化表达与卫星轨道的设计

读懂卫星星历并在此基础上进行卫星轨道的设计是多学科融合的一个课题。本课通过地理、物理、数学三个学科老师接龙授课的形式很好地解决了这个跨学科的问题,并通过WWT软件将真实的卫星星历进行可视化表达,展示WWT在STEM教学中的优势。

两种北斗卫星精密星历外推方法的精度分析

国际全球卫星导航系统服务(IGS)中心只提供当天00:00:00—23:45:00的精密星历数据,若要获取当天完整的星历数据,往往采用坐标外推的方法得到23:45:00—24:00:00时段的星历数据。本文采用三角函数插值法和广义延拓逼近法对一段时间不同类型和不同时间间隔的北斗卫星精密星历轨道坐标进行外推。结果表明,GEO卫星精密星历轨道坐标外推精度优于IGSO卫星和MEO卫星;两种外推方法对于5 min时间间隔精密星历外推精度明显高于15 min时间间隔精密星历,且三角函数插值法外推精度优于广义延拓逼近法1~2个数量级。因此,在对北斗卫星精密星历进行轨道坐标外推时,可以优先采用精度更高的三角函数插值法和使用5 min时间间隔的星历数据进行外推计算。

精密单点定位中卫星星历对天顶对流层延迟估计的影响

为了分析不同卫星星历对天顶对流层延迟估计的影响,本文选取不同的卫星星历产品分别进行静态精密单点定位试验,估计天顶对流层延迟,并与IGS发布的天顶对流层延迟产品相比。结果表明,采用最终星历、快速星历和超快星历实测部分时,天顶对流层延迟的平均RMS值分别为4.5mm、4.3mm和4.6mm,估计精度一致。而采用超快星历外推部分时,平均RMS值为6.3mm,估计精度略低。

IGS超快速星历预推GPS卫星轨道精度分析

在GPS卫星星历中,除了GPS广播星历能被GPS用户实时获取进行实时定位和导航外,IGS超快速星历(IGU星历)有24 h的预推轨道也能被GPS用户实时得到,可以利用IGU星历的预推轨道进行实时定位和导航。文中对IGS发布的IGS超快速星历(IGU星历)预推轨道精度进行了分析。研究表明,随着IGU发布的频度提高,其预推轨道精度也进一步提高,对于每天发布4次的IGU星历,预推轨道的前6 h轨道精度在X、Y、Z方向分别为3.2 cm3、.4 cm、3.2 cm。

基于卫星概略星历的GPS内部可靠性预报

根据GPS卫星预报原理,介绍了利用YUMA概略星历进行卫星预报并提出内部可靠性预报的具体方法,详细分解了利用YUMA概略星历进行卫星预报的流程,根据内部可靠性的定义,提出进行内部可靠性预报的具体计算方法,给出了一个实际算例,验证了该方法的可行性。

一种地球静止轨道卫星的快速恢复定轨方法

地球静止轨道(GEO)卫星频繁的轨道机动对高精度、实时不间断的导航服务需求提出新的更高要求,如何在短弧跟踪条件下提高GEO卫星轨道快速恢复能力,是提升导航系统服务精度的关键因素。针对该问题,提出基于9参数星历拟合的GEO卫星短弧运动学定轨方法,详细推导定轨的数学模型与偏导模型,针对GEO卫星星历参数拟合中的奇异问题,提出相应的解决方法和措施。利用COMPASS GEO卫星实测自发自收数据进行短弧定轨试验与分析,结果表明:①10 min短弧运动学定轨的位置精度优于19 m,速度精度为4 mm/s,速度精度明显优于MEO卫星;②预报5 min的位置精度为17.760 m,预报10 min的位置精度为18.168 m;③解决GEO卫星频繁轨控所带来的轨道快速恢复问题,满足短弧跟踪条件下RDSS的服务需求。