顧及系統(tǒng)誤差的GEO衛(wèi)星定軌方法研究.pdf

1、我國的Compass系統(tǒng)采用GEO、IGSO和MEO衛(wèi)星混合星座進行導(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、測站鐘差、衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器時延、地面站設(shè)備時延和測站偏差等,已經(jīng)成為GEO衛(wèi)星定軌數(shù)據(jù)處理中的關(guān)鍵問題。論文從衛(wèi)星軌道確定的基本理論出發(fā),針對GEO衛(wèi)星定軌中的系統(tǒng)誤差進行了較為深入系統(tǒng)的研究,論文主要的研究工作如下：
　　 (1)針對系統(tǒng)誤差對GEO衛(wèi)星軌道確定的影響問題進

2、行研究,通過分析測站觀測值殘差來檢驗觀測值中是否存在系統(tǒng)誤差,并就測站分布情況對系統(tǒng)誤差的檢驗?zāi)芰M行分析。
　　 (2)針對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。通過算例分析,證明該方法能有效地削弱系統(tǒng)誤差對GEO衛(wèi)星軌道確定的影響、提高定軌精度。
　　 (3)對GEO衛(wèi)星定軌中系統(tǒng)誤差對PDOP值的影響規(guī)律進行分析,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,實驗結(jié)果表

3、明,該方法能進一步提高定軌精度,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測站系統(tǒng)誤差的削弱能力,以測站偏差為例進行分析,得到能夠求解的測站偏差數(shù)應(yīng)小于等于測站總數(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)對實驗中出現(xiàn)的增加跟蹤站觀測值對PDOP值的影響進行分析,得到新增的跟蹤站最好分布在原來觀測站范圍之外的結(jié)論。
　　 (6)提出了雙向Kalman濾波的

4、方法來削弱系統(tǒng)誤差的影響,該方法原理簡單,易于實現(xiàn),能提高定軌精度和可靠性。
　　 (7)針對系統(tǒng)誤差對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,其基本思想是正向濾波中消去局部參數(shù),保留系統(tǒng)參數(shù),反向濾波將系統(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GEO衛(wèi)星軌道確定的影響。
　　 (8)對動力學(xué)定軌理論進行闡述,主要是觀測模型和動力學(xué)模型的線性化、各種