一种顾及轨道误差的实时GPS钟差估计方法

为了提高实时卫星钟差估计的精度和稳定性,提出了一种顾及轨道误差的实时GPS钟差估计方法。基于超快速轨道产品,分析了轨道标准差与绝对轨道误差的相关性。通过线性插值获得实时轨道误差信息,以优化先验残差的随机模型。基于先验轨道标准差阈值,采用分段方式剔除实时轨道异常卫星对应的观测值。实验结果表明:轨道标准差和轨道误差的相关性高达0.82。与常用的高度角相关的随机模型相比,GPS卫星钟差估计精度最大提高了15.2%,平均提高了8.1%,钟差误差的时间序列更加平稳,所有GPS卫星的平均钟差STD均在0.15ns以内。因此,超快速轨道产品中提供的轨道标准差与绝对轨道误差表现出较强相关。采用顾及轨道误差的实时钟差估计方法可提高GPS卫星钟差估计精度,准确识别并剔除GPS实时轨道异常的卫星,从而提高GPS实时钟差估计的稳定性。

基于数据挖掘的小行星探测轨道误差分析与校正

为及时发现小行星探测轨道误差,快速纠正,降低损失,提出基于数据挖掘的小行星探测轨道误差分析与校正方法。首先从小行星探测器运行数据中提取探测器运行特征,根据运行特征利用数据挖掘中的随机森林法实施误差挖掘,判断探测数据是否存在误差,然后根据分析误差,利用基于控制器的校正方法实施小行星探测轨道误差校正,让探测器回到预期轨道,最后测试结果表明与其它方法相比,本方法ROC曲线下的AUC值为0.9225,更接近1.0,误差分析准确度更高;校正后,探测轨道更贴合预期探测轨道,达到校正目标。

GPS广播星历的轨道误差分析

分析了2002—2006年GPS广播星历轨道误差的变化情况,并对其影响因素进行了讨论。分析表明,由于L-AII计划的实施和其他工作,2006年GPS广播星历的轨道精度较2002年有了较大的提高。

网络RTK的轨道误差分析与消除

卫星轨道对于长距离、大范围的GPS定位来说 ,也是一项比较大的误差源。本文为了便于分析卫星轨道误差对网络RTK距离观测值的影响 ,首先定义了一种测站坐标系 ,然后在此坐标系中推导了卫星轨道误差对距离观测值的精确影响公式 ,并分析了轨道误差对单差距离观测值的影响与各变量之间的关系 。

轨道误差对近实时GPS遥感水汽的影响研究

利用GPS技术近实时探测水汽对于气象预报、气候研究具有重要的应用价值 ,而近实时探测需要使用GPS卫星的预报星历 ,预报星历的误差会直接影响到实时水汽探测的精度。利用从IGS资料处理中心下载的精密预报星历和最终星历 ,对 2 0 0 0年北京GPS水汽试验中的资料进行了解算 ,并结合探空资料计算的水汽进行了分析。结果表明 :以探空为标准 ,使用精密预报星历计算的水汽总量均方根误差为 0 31cm ,最终星历为 0 30cm ,二者差别不大 ,为 0 0 1cm ,证明使用精密预报星历可以满足近实时探测水汽的要求。

轨道误差对空间站高精度时间比对的影响分析及修正方法

针对空间站飞行轨道的特点,从理论上分析了空间站轨道误差对单向和共视时间比对的影响,并通过仿真试验对理论分析结果进行校验,研究结果表明轨道误差对空间站时间比对的影响在几百皮秒量级,是影响空间站时间比对精度的主要误差源。提出一种适用于两个地面站间进行高精度时间比对的空间站轨道误差修正方法,通过仿真试验校验了该方法的有效性。试验结果表明,该方法能有效修正空间站轨道误差,实现精度在几十皮秒量级的两地面站间的超高精度时间比对,比对基线可达上千千米。

D-InSAR中参考DEM误差与轨道误差对相位贡献的灵敏度研究

阐述了合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)的基本原理,分析了参考DEM误差和卫星轨道误差对雷达干涉相位的影响,导出了参考DEM误差和卫星轨道误差对差分干涉相位贡献灵敏度的函数关系式,得出了雷达差分干涉测量中轨道误差对相位贡献灵敏度要远远高于参考DEM误差对相位贡献灵敏度的结论。最后通过2003年伊朗Bam地震区ENVISAT-ASAR影像及粗轨数据、荷兰Delft大学提供的精密轨道数据以及美国地质勘探局的GTOPO30 DEM和NASA的SRTM3 DEM的实例验证了该结论的正确性。

卫星轨道误差对SAR干涉处理的影响研究

根据卫星轨道参数与雷达干涉基线参数的关系,推导出卫星轨道误差与基线参数之间的误差传播关系,分析了基线参数误差对参考相位、高程误差、模拟干涉图影响的大小。结果表明:卫星轨道误差对SAR干涉处理中的高程误差和模拟干涉图误差的影响较小,但对参考相位的影响较大。

掩星观测中电离层延迟对LEO卫星轨道误差的响应

从Haselgrove和Budden方程出发 ,模拟了GPS信号在电离层中的传播过程。利用GPS/MET实验中 5组GPS和LEO卫星的实际轨道 ,分别模拟了无LEO卫星轨道扰动和有轨道扰动情况下的GPS信号在电离层中的传播 ,并生成了对应的电离层延迟量。以同步生成的模拟精度序列为参照 ,就掩星观测中电离层延迟对LEO卫星轨道误差的响应程度进行了估计和分析。初步结果显示 :在掩星观测中 ,电离层延迟对LEO卫星轨道误差的响应比中性层延迟要弱得多 ,这可能同采用了电离层掩星观测的采样频率比中性层采样频率低两个数量级的技术手段有关。

LEO卫星轨道误差对无线电掩星反演大气参数的影响

采用数值方法估计了 ＬＥＯ卫星轨道误差对无线电掩星反演大气参数的影响．并将其应用于１９９５年１０月１１日的某次掩星事件的观测资料处理和分析，得到了ＬＥＯ卫星轨道误差对无线电掩星反演大气参数影响的定量结果．

高程及卫星轨道误差对Z坐标的影响

从Z坐标与高程的关系入手 ,分析讨论了卫星轨道误差及高程误差对Z坐标精度的影响。结果表明 :高程误差对Z坐标的影响随着纬度的增高而增大 ,在南北半球具有互相抵偿性 ;卫星轨道径向误差是影响高程精度的重要因素 ,对高程的影响与基线长成正比。文中提出了改善Z坐标精度的有效途径 ,针对GPS数据处理中如何合理选择IGS站 ,以便有效提高Z坐标的精度提供了一定的理论依据。

卫星轨道误差对定位精度影响的摄动分析方法

卫星导航系统定位精度受伪距测量误差、大气时延误差、卫星原子钟钟差及卫星轨道误差等多方面因素综合影响。传统通常采用基于精度因子与用户等效伪距误差的方法对定位误差进行评估,但在其精度表征公式推导过程中需对测量方程组系数矩阵H及用户等效伪距误差分布做若干假设,因此它实际上是一个近似评估公式。此外,各类误差源中的卫星轨道误差属于三维误差,需经过坐标转换,并利用经验参数模型才能换算至用户等效伪距误差。为此,提出采用矩阵摄动数学理论研究卫星轨道误差对定位方程组解的影响,利用谱范数条件数对方程组形态进行刻画。仿真结果表明,方法能够直接反映卫星轨道误差对定位精度的影响,无需进行轨道坐标及用户等效伪距误差换算,能够更加直接和准确地评估卫星轨道误差对定位解精度的影响。

卫星轨道误差对网络RTK定位精度的影响分析及改进方法

根据RTK的概念及基本原理介绍了残留在函数模型中的轨道误差 ,分析了轨道偏差的影响并详述如何用线性组合法来减小或消除该误差。

GPS广播星历轨道误差试验研究

介绍了如何利用广播星历中的开普勒轨道参数和轨道摄动修正量计算GPS卫星轨道坐标的方法和步骤。编写了根据广播星历计算GPS卫星轨道坐标软件 ,并根据实际广播星历数据计算了GPS卫星轨道坐标 ,然后与同一历元的IGS精密星历所提供的每 15minGPS卫星的坐标进行了比较 ,探讨其轨道误差 ,并得出了一些值得借鉴的结论。

卫星轨道误差的相关性

卫星的轨道误差是卫星测控中需加以约定的重要指标之一,其常用的表示方法主要有Kepler轨道根数形式和RTN投影形式。本文推导了RTN形式的卫星位置、速度误差与Kepler根数误差间的关系,给出了近圆轨道中RTN形式位置、速度误差间的定量关系,分析了RTN形式位置误差约束下Kepler根数误差的相关性,并分别给出了验证算例。该结果可用于分析确定卫星轨道误差指标,使其彼此匹配。

PALSAR雷达影像干涉图中轨道误差去除方法比较与分析

日本宇航局的ALOS/PALSAR雷达影像数据没有相应的精密轨道数据,在利用PALSAR数据进行形变干涉测量时,干涉图中存在的轨道残余相位严重影响形变的精度。去除PALSAR干涉测量中轨道误差影响,常用的方法有二次多项式和附加与高程相关的趋势项的二次多项式方法,利用2011年Tohoku-Oki日本地震的PALSAR数据通过实验对两种方法进行了比较和分析,结果表明,在高程不大、起伏较小区域进行干涉测量时,两种方法去除轨道误差的差别不大。可见,附加与高程相关的趋势项的二次多项式方法适于高程、地形起伏较大地区PALSAR干涉测量的轨道影响去除。

利用地面控制点相位残差定权方法减弱InSAR轨道误差相位

两次SAR图像成像时卫星位置的差异导致即使在平坦地区InSAR干涉图上也会有参考面相位存在。由于定轨精度有限,InSAR数据处理过程中需去除轨道误差相位。目前常用的去除轨道误差的方法为基于轨道状态矢量计算出初始基线,再根据地面控制点信息,利用最小二乘算法得到精密基线;或将初始基线对应的参考面相位去除后,再对剩余相位进行快速傅里叶变换或曲面拟合,得到趋势性相位再去除。由于去除参考面相位在去除大气相位和获取形变相位之前,因而基线精密估计的过程中易受到大气相位和形变相位的影响,影响形变解算结果。在实际应用中发现存在干涉图在去除参考面相位后依然有趋势性相位的现象,本文针对此现象考虑大气相位和形变相位影响,提出了利用地面控制点相位残差定权的基线估计方法,提高了估计形变结果的精度,模拟试验和实际应用表明该方法具有一定的有效性和可行性。

基于轨道误差搜索的双基地ISAR包络对齐算法

针对空间目标这一应用背景提出了一种基于轨道信息的双基地逆合成孔径雷达包络对齐算法。首先推导了空间目标位置预报误差与慢时间之间的函数关系,分析表明,成像时间内轨道预报误差可用慢时间的二阶函数表示。在此基础上,利用轨道预报值和轨道误差搜索结果通过在频域补偿相位的方式完成了一维距离像包络的精确对齐。参数搜索过程中,确定了误差速度和加速度的搜索步进量,并以二维图像的对比度作为代价函数。仿真结果表明,相比于传统基于回波相关性的包络对齐算法,该算法更适用于因双基地角和极化失配等因素导致信噪比较低的双基地回波。

基于轨道误差的基线估计及其对高程精度的影响

基线参数在从干涉相位到地形高程的几何转换中扮演着十分重要的角色,基线长度和倾角的估计误差是引起DEM误差的主要误差源之一,精确估计基线参数是相当重要的。文章主要论述了ERS-1/2SAR系统中一种基于轨道误差的基线估计方法,并分析了基线参数对高程误差的影响。最后将实验地区生成的DEM高程与GPS高程进行比较,证明了这种基线估计方法的有效性。

GLONASS广播星历轨道误差分析与精度评估

以2017年GLONASS广播星历为实验数据,从不同型号卫星的多个角度出发对GLONASS广播星历轨道误差与钟差误差短期规律、长期精度及轨道误差统计特征进行了全面的分析研究。分析结果表明:短期内GLONASS卫星轨道误差与钟差都存在约12h的周期规律,新型号的GLONASS-K卫星周期规律更明显。从长期来看,目前GLOANSS广播星历轨道精度在径向、切向、法向可分别达到0.52、2.18、0.71m,GLONASS-K卫星切向精度最差,可达4.18m;钟差精度可达10ns,新型号的GLOANSS-K卫星钟差精度没有明显提高;空间测距信号误差可达3.01m。从GLONASS广播星历轨道误差统计特征来看,只有轨道法向误差均值为0,轨道3个方向误差的相关性不明显,只有轨道法向误差近似服从高斯分布。