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广播星历旋转误差对低轨星载BDS-3/GPS实时精密定轨影响分析
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作者 李敏 王煜斌 +3 位作者 李文文 蒋科材 陈国 赵齐乐 《导航定位与授时》 CSCD 2024年第1期43-52,共10页
基于LT-01A卫星星载BDS-3/GPS观测值进行了星载实时精密定轨研究,并重点分析了广播星历旋转误差对实时定轨精度的影响。通过赫尔默特转换评估了所选时段内GPS和BDS-3广播星历轨道旋转误差,显示BDS-3广播星历旋转误差可达-8.7 mas,平均... 基于LT-01A卫星星载BDS-3/GPS观测值进行了星载实时精密定轨研究,并重点分析了广播星历旋转误差对实时定轨精度的影响。通过赫尔默特转换评估了所选时段内GPS和BDS-3广播星历轨道旋转误差,显示BDS-3广播星历旋转误差可达-8.7 mas,平均量级较GPS大约2.5倍。BDS-3广播星历经旋转改正后,轨道切向、法向均方根(RMS)误差从25 cm左右提升至10 cm量级,提升幅度超过50%。因此,基于星载BDS-3以及BDS-3/GPS联合的实时定轨精度受BDS-3星历旋转误差影响严重,且主要作用于切向和法向。经过旋转改正后,单独BDS-3实时定轨在切向、法向、径向RMS分别为21.0 cm、10.7 cm及11.2 cm,其切向和法向精度比改正前分别提升15.0%和31.8%;BDS-3与GPS联合定轨进一步提升切向精度至19.4 cm。得益于BDS-3广播星历较高的精度,单BDS-3以及BDS-3/GPS联合的实时定轨在旋转改正前的三维RMS分别为31.9 cm和29.2 cm,较单GPS实时定轨分别提升9.1%和16.8%;添加旋转改正后,其定轨精度分别提升至26.7 cm和25.0 cm,较单GPS实时定轨分别提升22.6%和27.5%。 展开更多
关键词 低轨卫星 北斗三号 广播星历 实时精密定轨 旋转误差
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GPS天线相位中心校正对低轨卫星精密定轨的影响研究 被引量:25
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作者 胡志刚 赵齐乐 +1 位作者 郭靖 刘经南 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S1期34-38,共5页
执行各种低轨卫星任务的官方在公布定轨结果的同时并没有公布星载接收机的天线相位中心校正(PCV)信息,而PCV误差是星载GNSS精密定轨必须考虑的主要误差源之一。以GRACE卫星任务为例研究PCV误差对低轨卫星精密定轨的影响,利用GPS观测数... 执行各种低轨卫星任务的官方在公布定轨结果的同时并没有公布星载接收机的天线相位中心校正(PCV)信息,而PCV误差是星载GNSS精密定轨必须考虑的主要误差源之一。以GRACE卫星任务为例研究PCV误差对低轨卫星精密定轨的影响,利用GPS观测数据直接估计与相位误差有关的天线相位偏差(PCO)和PCV参数,然后利用K波段测距系统和卫星激光测距仪数据进行定轨评定。 展开更多
关键词 天线相位中心校正 精密定轨 低轨卫星 天线 gps
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FY3C卫星星载BDS与GPS数据质量分析与融合定轨 被引量:4
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作者 李文文 李敏 +4 位作者 赵齐乐 施闯 郭向 孟祥广 杨忠东 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第B12期9-17,共9页
本文基于FY3C卫星2015年5月的星载GPS与BDS双频观测数据,开展了FY3C卫星星载BDS与GPS数据融合精密定轨研究。星载GPS和BDS数据质量分析表明,98%以上的历元能观测到4颗及以上的GPS卫星,而仅有35%的历元能观测到4颗以上的BDS卫星,且星载BD... 本文基于FY3C卫星2015年5月的星载GPS与BDS双频观测数据,开展了FY3C卫星星载BDS与GPS数据融合精密定轨研究。星载GPS和BDS数据质量分析表明,98%以上的历元能观测到4颗及以上的GPS卫星,而仅有35%的历元能观测到4颗以上的BDS卫星,且星载BDS数据的伪距多路径存在随高度角、方位角和频率变化的bias。精密定轨研究表明,基于单独GPS数据精密定轨的重叠弧段三维RMS平均RMS优于20mm,表明其轨道一致性较好,可作为融合精密定轨检核的参考轨道。等权处理GPS和BDS数据时,由于BDSGEO轨道与钟差误差会引起所有卫星观测值模型化误差增加,联合定轨精度仅在80mm量级。禁用BDSGEO观测值或者对其进行降权后,联合定轨的重叠弧段比较均在18mm,与GPS轨道相比的轨道差异均仅在10mm,表明其和单独GPS定轨精度一致。 展开更多
关键词 低轨卫星 精密定轨 BDS gps 轨道精度
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星载单频GPS接收机低轨卫星几何法定轨研究 被引量:8
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作者 胡国荣 欧吉坤 崔伟宏 《天文学报》 CSCD 北大核心 2000年第3期278-288,共11页
讨论星载GPS接收机为单频情形的低轨卫星几何法定轨 ,包括绝对定轨法 ,相对定轨法和动态网定轨法 ,并利用TOPEX/POSEIDON卫星星载GPS实现L1观测值进行验证 .结果表明 ,绝对定轨法三维轨道位置精度可达 2 0m左右 ,适用于低轨卫星实时导... 讨论星载GPS接收机为单频情形的低轨卫星几何法定轨 ,包括绝对定轨法 ,相对定轨法和动态网定轨法 ,并利用TOPEX/POSEIDON卫星星载GPS实现L1观测值进行验证 .结果表明 ,绝对定轨法三维轨道位置精度可达 2 0m左右 ,适用于低轨卫星实时导航 ;相对定轨和动态网定轨精度均比绝对定轨精度高 ,伪距相对定轨三维轨道位置精度可达米级 ,载波相位相对定轨精度可达分米级 ;动态网定轨相当于在各基准站相对定轨之间加权均衡 ,并且提高了定轨的可靠性 .相对定轨和动态网定轨适用于低轨卫星后处理定轨 . 展开更多
关键词 gps 几何法定轨 低轨卫星
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星载GPS精密定轨进展及其数学模型 被引量:8
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作者 郑作亚 黄珹 卢秀山 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2007年第1期112-118,共7页
在星载GPS精密定轨原理基础上进行了星载GPS低轨卫星定轨的函数模型和随机模型的分析和探讨,提出了定轨过程中线性组合、非差和差分的函数模型形式,分析了不同函数模型的优点和不足;根据定轨中的解算思路和计算模型,分别进行了一步法、... 在星载GPS精密定轨原理基础上进行了星载GPS低轨卫星定轨的函数模型和随机模型的分析和探讨,提出了定轨过程中线性组合、非差和差分的函数模型形式,分析了不同函数模型的优点和不足;根据定轨中的解算思路和计算模型,分别进行了一步法、两步法、动力学法、减缩动力学法、几何法和运动学法定轨的分析。 展开更多
关键词 星载gps 精密定轨 函数模型 随机模型 半几何半动力学定轨 低轨(LEO)卫星
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星载GPS载波相位测量的周跳探测方法研究 被引量:16
6
作者 王甫红 刘基余 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期772-774,共3页
提出了一种基于粗差探测理论的星载GPS载波相位数据周跳的探测方法 ,并编制了相关软件对CHAMP星载GPS测量数据进行了验算。结果表明 ,当跟踪的有效GPS卫星多于 5颗时 。
关键词 低轨卫星 星载gps载波相位测量 整周跳变 粗差探测理论
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星载GPS载波相位周跳探测方法 被引量:5
7
作者 郭淑艳 郭金运 张莉娜 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2006年第4期54-56,共3页
在星载GPS载波相位测量中,周跳的探测与修复对最后的定位精度起着至关重要的作用。本文根据在星载条件下GPS载波相位测量的观测时间短、环境变化复杂、所得历元少和基本不受对流层延迟影响等特点,论述了适用于星载高动态环境GPS载波相... 在星载GPS载波相位测量中,周跳的探测与修复对最后的定位精度起着至关重要的作用。本文根据在星载条件下GPS载波相位测量的观测时间短、环境变化复杂、所得历元少和基本不受对流层延迟影响等特点,论述了适用于星载高动态环境GPS载波相位周跳探测和修复的方法,并指出各种方法的特点和适用要求。 展开更多
关键词 星载gps 周跳 低轨卫星 载波相位测量
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基于GPS精密单点定位的低轨卫星几何法定轨 被引量:11
8
作者 韩保民 杨元喜 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期75-79,共5页
为了提高几何法定轨的精度,系统分析了考虑低轨卫星受力情况的几何法定轨原理及数学模型,将动力学平滑结果作为几何法定轨的先验轨道,提出了一种改进的众数投票法,并将其成功地应用于低轨卫星几何法定轨,提高了基于非差观测值的数据预... 为了提高几何法定轨的精度,系统分析了考虑低轨卫星受力情况的几何法定轨原理及数学模型,将动力学平滑结果作为几何法定轨的先验轨道,提出了一种改进的众数投票法,并将其成功地应用于低轨卫星几何法定轨,提高了基于非差观测值的数据预处理质量,避免了低轨卫星轨道出现较多的间隔,从而提高了定轨精度. 展开更多
关键词 星载gps 低轨卫星 精密单点定位 改进的众数投票方法 几何法定轨
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基于星载GPS双频观测值的简化动力学定轨方法 被引量:7
9
作者 韩保民 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期149-153,共5页
论述了基于低轨卫星星载GPS双频观测值的精密单点定位技术的简化动力学定轨方法的数学模型,分析了简化动力学定轨中的关键问题——伪随机脉冲的设置问题及其对定轨精度的影响。最后结合CHAM P卫星实测GPS数据,利用简化的动力学定轨方法... 论述了基于低轨卫星星载GPS双频观测值的精密单点定位技术的简化动力学定轨方法的数学模型,分析了简化动力学定轨中的关键问题——伪随机脉冲的设置问题及其对定轨精度的影响。最后结合CHAM P卫星实测GPS数据,利用简化的动力学定轨方法对CHAM P进行定轨。算例结果表明,伪随机脉冲的设置可以有效吸收力学模型误差的影响,因而定轨精度较稳定。根据一个星期的CHAM P星载GPS跟踪数据计算的CHAM P轨道,同德国慕尼黑工业大学TUM计算的CHAM P轨道相比,均方根误差(RM S)在10 cm以内。 展开更多
关键词 星载gps 低轨卫星定轨 简化的动力学方法 伪随机脉冲
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星载GPS相位非差低轨卫星定轨及其精度分析 被引量:2
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作者 郑作亚 卢秀山 黄城 《飞行器测控学报》 2008年第2期74-79,共6页
星载GPS相位非差低轨卫星事后精密定轨无需考虑复杂的动力学模型和地面资料,只需低轨卫星上的GPS观测资料和IGS的GPS精密星历产品,而且对于不同高度的卫星定轨都适用,计算简单、方便,能快速、高精度地确定轨道,同时还能确定部分动... 星载GPS相位非差低轨卫星事后精密定轨无需考虑复杂的动力学模型和地面资料,只需低轨卫星上的GPS观测资料和IGS的GPS精密星历产品,而且对于不同高度的卫星定轨都适用,计算简单、方便,能快速、高精度地确定轨道,同时还能确定部分动力学参数。本文在研究相位非差定轨方法基础上,对低轨卫星的误差影响及其处理措施进行探讨,给出了GPS相位非差定轨流程,编写了相应的定轨软件(SHKINE),并利用CHAMP卫星资料对定轨的可靠性和精度进行分析,表明:利用自行编写的SHKINE定轨软件对CHAMP卫星定轨,3个方向坐标精度为10cm-20cm,点位精度为30cm-40cm,能满足一般定轨要求,是一种简单方便、行之有效的定轨方法。 展开更多
关键词 星载gps 非差相位 低轨卫星 精密定轨
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精密卫星钟差加密方法及其对星载GPS低轨卫星定轨精度影响 被引量:30
11
作者 韩保民 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期1075-1078,共4页
系统分析、比较了几种精密卫星钟差加密方法,研究了利用全球分布的IGS永久跟踪站的GPS观测数据估计高采样率卫星钟差参数的原理与方法,并将各种卫星钟差加密方法得到的结果与IGS数据分析中心估计的卫星钟差结果相比较。最后将不同加... 系统分析、比较了几种精密卫星钟差加密方法,研究了利用全球分布的IGS永久跟踪站的GPS观测数据估计高采样率卫星钟差参数的原理与方法,并将各种卫星钟差加密方法得到的结果与IGS数据分析中心估计的卫星钟差结果相比较。最后将不同加密方法得出的精密卫星钟差结果用于基于星载GPS双频非差观测值的CHAMP低轨卫星的定轨,并将不同方法得到的定轨精度进行比较。结果表明,利用地面跟踪站的GPS观测数据,可高精度、高密度地估计GPS卫星钟差,估计精度可达0.1~0.5ns。经地面GPS跟踪站数据估计的GPS卫星钟差,应用于基于PPP方法的低轨卫星定轨,其定轨精度在10cm以内。 展开更多
关键词 精密卫星钟差 加密 估计 低轨卫星定轨
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GPS在卫星追踪(SST)技术中的应用 被引量:1
12
作者 陈尹翔 张军 刘翔 《火控雷达技术》 2017年第2期15-21,26,共8页
GPS(Global Positioning System)通过终端接收并处理GPS卫星所发射的无线电磁波信号,从而确定用户接收端(观测站)到轨道卫星的天地距离,从而确定并定位观测站的方位。卫星对卫星的追踪(SST)技术实质是通过高分辨技术来测量两颗GPS卫星... GPS(Global Positioning System)通过终端接收并处理GPS卫星所发射的无线电磁波信号,从而确定用户接收端(观测站)到轨道卫星的天地距离,从而确定并定位观测站的方位。卫星对卫星的追踪(SST)技术实质是通过高分辨技术来测量两颗GPS卫星间的距离变化,SST技术主要是指高低卫星追踪和低低卫星追踪两类。前一种是高轨道卫星(如GPS卫星、对地静止轨道卫星等)追踪低轨道(LEO)卫星或者空间飞行器,后一种近似为同一低轨道上空的两颗卫星之间的追踪,两颗GPS卫星之间可以距离数百千米。这两种卫星对卫星的跟踪技术都将LEO卫星作为反映地球重力场变化的传感器,利用卫星之间单向或者双向的测距系统,来测定GPS卫星间的相对速度及速度变化率。本文在国内外SST研究基础上,针对目前的相关热点问题,对SST确定的重力场理论与方法进行了系统性学习与研究。 展开更多
关键词 gps 卫星追踪 高轨卫星 低轨卫星 地球重力场
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自适应滤波在LEO星载GPS实时定轨中的应用 被引量:4
13
作者 秦显平 杨元喜 《测绘科学技术学报》 北大核心 2009年第4期238-240,244,共4页
针对低轨卫星LEO星载GPS实时定轨中存在的问题,提出了以单点定位结果为观测值,采用自适应卡尔曼滤波(AKF)方法进行动力平滑来实现LEO星载GPS实时动力法定轨。采用2004—03—29~31日的GRACE-A卫星实测数据进行了实时定轨计算,并分... 针对低轨卫星LEO星载GPS实时定轨中存在的问题,提出了以单点定位结果为观测值,采用自适应卡尔曼滤波(AKF)方法进行动力平滑来实现LEO星载GPS实时动力法定轨。采用2004—03—29~31日的GRACE-A卫星实测数据进行了实时定轨计算,并分析了自适应因子、噪声补偿方差、GPS信号中断对自适应定轨的影响。通过计算分析发现,采用AKF进行LEO星载GPS实时定轨可有效解决采用EKF噪声补偿方差难以确定的难题。同时还发现,采用AKF进行LEO星载GPS实时定轨具有较强的稳定性。 展开更多
关键词 扩展卡尔曼滤波 自适应滤波 实时定轨 全球定位系统 低轨卫星 动力平滑
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GPS卫星跟踪数据的建模与仿真研究
14
作者 匡翠林 聂桂根 +1 位作者 张诗玉 邹蓉 《计算机仿真》 CSCD 2007年第10期48-52,共5页
根据卫星动力理论,建立了GPS卫星和低轨卫星的运动模型,再根据GPS定轨定位理论,建立了GPS跟踪数据的观测模型。最后在上述模型的基础上,提出了利用IGS数据产品进行低轨卫星以及地面观测站的GPS跟踪数据仿真的方法,并编制了相应的仿真程... 根据卫星动力理论,建立了GPS卫星和低轨卫星的运动模型,再根据GPS定轨定位理论,建立了GPS跟踪数据的观测模型。最后在上述模型的基础上,提出了利用IGS数据产品进行低轨卫星以及地面观测站的GPS跟踪数据仿真的方法,并编制了相应的仿真程序。仿真结果表明文中的仿真方法能达到较高的精度,这对于论证搭载GPS的低轨卫星的定轨方案,评价其精密定轨算法,测试GPS数据处理软件,以及验证和比较GPS数据处理算法都具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 全球定位技术卫星 低轨卫星 卫星动力模型 观测模型 仿真
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星载GPS低轨卫星定轨算法仿真研究
15
作者 吴志华 丁杨斌 申功勋 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第8期56-60,共5页
在对Kalman滤波在星载GPS低轨卫星定轨的研究中,由于系统和观测方程均为非线性,在线性化过程中引入线性化误差造成滤波发散现象,以及由于截断误差使得定轨精度差的问题,因此将平方根UKF方法应用于天基GPS低轨卫星定轨中,为提高定轨精度... 在对Kalman滤波在星载GPS低轨卫星定轨的研究中,由于系统和观测方程均为非线性,在线性化过程中引入线性化误差造成滤波发散现象,以及由于截断误差使得定轨精度差的问题,因此将平方根UKF方法应用于天基GPS低轨卫星定轨中,为提高定轨精度、速度及定轨稳定性。利用UT变换良好的期望及方差传递特性,无须对系统方程及观测方程进行线性化,避免了传统的EKF算法由于线性化引入的误差,同时平方根滤波方法有效地克服了协方差阵非正定问题。仿真结果表明,在相同条件下比EKF有效地抑制了滤波发散,且提高了定轨精度。 展开更多
关键词 全球定位系统定轨 无味变换 平方根无味卡尔曼滤波 低轨卫星
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星载GPS定轨方法的研究进展
16
作者 王雅婷 游为 余彪 《测绘与空间地理信息》 2019年第12期152-155,共4页
重点论述了低轨卫星定轨的主要方法和特点,指出了3种方法的优点和不足,以及相应的数据处理策略,同时着重介绍了低轨卫星定轨的数据预处理方法、相关研究进展和解算精度。
关键词 低轨卫星 定轨方法 星载gps
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低轨卫星星载GPS天线相位中心模型估计对卫星定轨的影响
17
作者 徐夏炎 《城市勘测》 2020年第3期78-82,共5页
天线相位中心变化(PCV)作为低轨卫星精密定轨的重要误差之一,必须提前进行标定和建模。本文以低轨卫星SWARM卫星为例,基于消电离层组合简化动力学定轨的残差建立了低轨卫星星载GPS的PCV模型,并分析了PCV对卫星定轨的影响。结果表明SWAR... 天线相位中心变化(PCV)作为低轨卫星精密定轨的重要误差之一,必须提前进行标定和建模。本文以低轨卫星SWARM卫星为例,基于消电离层组合简化动力学定轨的残差建立了低轨卫星星载GPS的PCV模型,并分析了PCV对卫星定轨的影响。结果表明SWARM三颗卫星的PCV模型非常相似,与高度角、方位角存在强相关性,部分区最大值可达2.0 cm,而且PCV对SWARM卫星的简化动力学和几何轨道的影响较大,尤其是法向,最大可到2.0 cm。 展开更多
关键词 低轨卫星 卫星定轨 PCV 星载gps
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基于星载GPS的低轨卫星简化动力学定轨研究 被引量:3
18
作者 袁俊军 《北京测绘》 2018年第3期278-280,共3页
利用GRACE卫星2015年1月1日至7日的星载GPS观测数据,基于卫星简化动力学定轨方法和事后批处理定轨模式,利用24小时弧段进行精密定轨。采用多种手段进行评价定轨精度,通过分析,观测值定轨残差稳定在7mm,与德国地学中心(GFZ)发布的事后精... 利用GRACE卫星2015年1月1日至7日的星载GPS观测数据,基于卫星简化动力学定轨方法和事后批处理定轨模式,利用24小时弧段进行精密定轨。采用多种手段进行评价定轨精度,通过分析,观测值定轨残差稳定在7mm,与德国地学中心(GFZ)发布的事后精密轨道在径向、切向、法向的RMS值分别是3cm,2cm,3cm,利用SLR检核轨道精度优于4cm。结果表明,使用简化动力学定轨可实现低轨卫星的cm级高精度定轨。 展开更多
关键词 低轨卫星 精密定轨 简化动力学 精度评价
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基于星载GPS技术GRACE-A卫星非差运动学定轨
19
作者 崔腾飞 王友存 +1 位作者 张涛 相涛 《测绘与空间地理信息》 2019年第10期184-186,198,共4页
卫星的轨道精密定轨是地球探测卫星顺利执行的关键。近年来迅速发展起来的GNSS技术具有可视性较好的特点,可对低轨卫星实现连续、高精度的跟踪观测,这为卫星的精密定轨提供了技术保证。为了确定GRACE-A卫星的精密轨道,我们采用非差相位... 卫星的轨道精密定轨是地球探测卫星顺利执行的关键。近年来迅速发展起来的GNSS技术具有可视性较好的特点,可对低轨卫星实现连续、高精度的跟踪观测,这为卫星的精密定轨提供了技术保证。为了确定GRACE-A卫星的精密轨道,我们采用非差相位数据,给出了GRACE-A的几何轨道,并将解算的结果与GFZ发布的科学轨道进行比对。结果表明:解算出的7 d GRACE-A卫星几何轨道三维位置精度优于3 cm。 展开更多
关键词 低轨卫星 精密定轨 几何轨道
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Precise orbit determination for low Earth orbit satellites using GNSS:Observations,models,and methods
20
作者 Xinyuan Mao Wenbing Wang Yang Gao 《Astrodynamics》 EI CSCD 2024年第3期349-374,共26页
Spaceborne global navigation satellite system(GNSS)has significantly revolutionized the development of autonomous orbit determination techniques for low Earth orbit satellites for decades.Using a state-of-the-art comb... Spaceborne global navigation satellite system(GNSS)has significantly revolutionized the development of autonomous orbit determination techniques for low Earth orbit satellites for decades.Using a state-of-the-art combination of GNSS observations and satellite dynamics,the absolute orbit determination for a single satellite reached a precision of 1 cm.Relative orbit determination(i.e.,precise baseline determination)for the dual satellites reached a precision of 1 mm.This paper reviews the recent advancements in GNSS products,observation processing,satellite gravitational and non-gravitational force modeling,and precise orbit determination methods.These key aspects have increased the precision of the orbit determination to fulfill the requirements of various scientific objectives.Finally,recommendations are made to further investigate multi-GNSS combinations,satellite high-fidelity geometric models,geometric offset calibration,and comprehensive orbit determination strategies for satellite constellations. 展开更多
关键词 low earth orbit(LEO) precise orbit determination(POD) precise baseline determination(PBD) global navigation satellite system(GNSS) multi-GNSS satellite constellation
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