星载GPS低轨卫星运动学定轨及研究进展

重点论述了星载GPS低轨卫星运动学定轨的基本原理和方法,指出了各种运动学定轨法的优点和不足,分析了各种运动学定轨法解算的特点,并给出了相应的处理策略,同时着重介绍了星载GPS低轨卫星运动学定轨及相关研究的进展。

分布逼近的卡尔曼滤波及其在星载GPS卫星定轨中的应用

探讨了利用推广卡尔曼滤波估计非线性系统状态时存在的问题,进而简要介绍了 目前自动控制领域广泛使用的分布逼近的卡尔曼滤波UKF(Unscented Kalman Filter). 考虑到卫星定轨中系统的动态方程和量测方程存在严重非线性的情形,提出了将UKF用 于星载GPS卫星定轨.实例计算结果表明,UKF的性能要优于推广卡尔曼滤波.

星载GPS相位观测值非差运动学定轨探讨

在几何法、动力学法和减缩动力学法定轨基础上,探讨了星载GPS相位观测值非差运动学 定轨方法及其实现程序。该方法无需复杂的力学模型和地面资料,只需LEO(Low Earth Orbit) 卫星上的GPS数据和IGS的GPS精密星历产品,它计算简单、方便,能快速、高精度地确定轨 道,同时,还能确定一些动力学参数,但没有轨道预报功能;针对法方程系数矩阵比较庞大,提出 了矩阵分块、上三角化的参数解算方法,并用CHAMP卫星资料分析了上述方法的定轨精度。

抗差估计在星载GPS卫星非差运动学定轨中的应用

针对星载GPS卫星非差运动学定轨的特点,提出将抗差估计应用于星载GPS卫星运动学定轨,一方面尽量保留来自每颗GPS卫星的观测值,保持较强的卫星几何强度,避免轨道求解出现奇异;另一方面,采用等价权思想,有效地降低质量较差的观测值对定轨结果的影响,保证定轨精度．还采用CHAMP卫星的实测GPS数据验证了新方案的可行性和有效性．

4颗卫星情况的几何优化法修正

在GPS定位与导航中,用户可以通过选择至少4颗可见卫垦的观测,得到测站位置和站钟差信息。卫星相对于测站的几何关系直接影响到定位和导航的精度。考虑用4颗卫星进行定位,在当前有一定的现实意义,在Kihara等人工作的基础上对四面体的性质进行了深入讨论,推导了4颗可见卫星构成四面体体积的计算公式,实例分析证明该计算公式更合理、更精确。