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不同光压模型对北斗IGSO与MEO卫星定轨的适用性分析

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大地测量与地球动力学 2022年第1期42卷 9-14页

作者：赵辉金双根罗鹏南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京市210044 中国科学院上海天文台上海市200030 上海大学通信与信息工程学院上海市200444

为分析不同光压模型在北斗卫星处于不同姿态控制模式下的定轨性能,从轨道内、外符合精度等方面分析ECOM 5参数模型、Box-Wing+ECOM 5参数模型和拓展版ECOM模型对北斗IGSO与MEO卫星定轨的适用性。结果显示,卫星处于非地影期时,BDS-2卫星... 详细信息

为分析不同光压模型在北斗卫星处于不同姿态控制模式下的定轨性能,从轨道内、外符合精度等方面分析ECOM 5参数模型、Box-Wing+ECOM 5参数模型和拓展版ECOM模型对北斗IGSO与MEO卫星定轨的适用性。结果显示,卫星处于非地影期时,BDS-2卫星使用ECOM 5参数模型时内、外符合精度最优,而BDS-3 MEO卫星使用Box-Wing+ECOM 5参数模型与拓展版ECOM模型时的轨道精度要略优于ECOM 5参数模型,3者内符合精度差异小于1 cm;卫星处于地影期时,BDS-2与BDS-3 MEO卫星使用拓展版ECOM模型精度最高,与其他光压模型相比,其轨道切向与法向内符合精度提升约20%~70%;对于BDS-3 IGSO卫星,由于观测数较少,导致其轨道精度要远低于其他北斗卫星,但综合来看,ECOM 5参数模型表现略优。

关键词：北斗卫星导航系统光压模型 IGSO MEO 地影期

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新太阳光压模型在GNSS定轨中的应用

测绘科学 2021年第2期46卷 78-84页

作者：常春涛慕仁海程鹏飞成英燕中国测绘科学研究院北京100036 北京房山人卫激光国家野外科学观测研究站北京102488

太阳光压摄动是影响卫星定轨中重要的误差源,在GNSS导航卫星精密定轨过程中使用最为广泛的光压模型为ECOM模型。为了探究几种ECOM模型及其适用性,该文以超快速星历为起算轨道,分析对比经典ECOM-1模型与最新13参数ECOMC模型对GPS/BDS卫... 详细信息

太阳光压摄动是影响卫星定轨中重要的误差源,在GNSS导航卫星精密定轨过程中使用最为广泛的光压模型为ECOM模型。为了探究几种ECOM模型及其适用性,该文以超快速星历为起算轨道,分析对比经典ECOM-1模型与最新13参数ECOMC模型对GPS/BDS卫星轨道的影响。结果显示:相较于ECOM-1模型,ECOMC模型在GPS定轨中精度有所提升,特别体现在径向精度提升,单天与三天弧段在径向的解算精度分别提升了12.73%和24.74%;在BDS定轨中,采用ECOMC模型,部分GEO卫星在径向方向单天精度有12.38%的提升,而对于IGSO与MEO卫星二者精度差异不大;分析可得,由于星体结构不对称引起卫星在沿太阳-卫星方向作用的偶数阶短周期谐波扰动,引入卫星-太阳方向偶数阶项的参数估计可提升卫星径向精度。

关键词：光压模型 ECOM模型精密定轨 GPS卫星 BDS卫星

BDS/Galileo卫星轨道预报光压模型对比分析

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测绘科学 2019年第4期44卷 26-32,40页

作者：李豪朱勇超毛玉辉靳鑫洋朱晓康太原师范学院管理系太原030619 武汉大学测绘学院武汉430079 德国地学研究中心德国波茨坦14473 北方自动控制技术研究所太原030006 自然资源部大地测量数据处理中心西安710051

为了研究轨道预报期间光压模型的影响,该文采用2017年8月1日至2017年11月30日的事后精密轨道产品,研究ECOM 5参数模型、ECOM 9参数模型和可校正Box-wing模型对BDS-IGSO/MEO卫星和Galileo卫星轨道预报的影响。预报轨道通过与事后精密轨... 详细信息

为了研究轨道预报期间光压模型的影响,该文采用2017年8月1日至2017年11月30日的事后精密轨道产品,研究ECOM 5参数模型、ECOM 9参数模型和可校正Box-wing模型对BDS-IGSO/MEO卫星和Galileo卫星轨道预报的影响。预报轨道通过与事后精密轨道对比以及激光检核得到的残差来评价其精度。对于BDS-IGSO/MEO卫星,ECOM 5参数模型和ECOM 9参数模型结果基本一致,可校正Box-wing模型最差,但是在卫星径向精度上,ECOM 9参数模型要优于ECOM 5参数模型。对于Galileo卫星,ECOM 9参数模型要整体优于ECOM 5参数模型。

关键词： BDS Galileo 轨道预报光压模型

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BERNESE光压模型参数的统计分析

测绘科学 2009年第3期34卷 25-27页

作者：宋小勇毛悦贾小林西安测绘研究所西安710054 长安大学西安710054

BERNESE Extended CODE Orbit Model(ECOM)光压模型是GPS精密定轨中广泛采用的一种光压模型,本文首先介绍了该光压模型构造,并分析了该模型对三种不同类型GPS卫星的适用性。为定性了解ECOM光压模型中各参数对精密定轨的影响,采用附加参... 详细信息

BERNESE Extended CODE Orbit Model(ECOM)光压模型是GPS精密定轨中广泛采用的一种光压模型,本文首先介绍了该光压模型构造,并分析了该模型对三种不同类型GPS卫星的适用性。为定性了解ECOM光压模型中各参数对精密定轨的影响,采用附加参数统计检验方法对九个模型参数定性进行了评价。本文结果说明,采用ECOM模型时,实际估计八个参数较为合理。

关键词： GPS 精密定轨光压模型统计检验

北斗IGSO和MEO卫星零偏状态下超快速轨道光压模型

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测绘地理信息 2020年第1期45卷 47-51页

作者：张鹏耿涛武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 武汉大学地球空间信息技术协同创新中心湖北武汉430079

采用2015年全年北斗IGSO和MEO卫星零偏的数据,比较了不同光压模型对零偏时期轨道预报的影响。共有4种光压模型参与了比较,分别是ECOM 5参数模型、ECOM 5参数加切向常量经验加速度模型、ECOM 9参数模型和修改过的Adjustable Box-Wing模... 详细信息

采用2015年全年北斗IGSO和MEO卫星零偏的数据,比较了不同光压模型对零偏时期轨道预报的影响。共有4种光压模型参与了比较,分别是ECOM 5参数模型、ECOM 5参数加切向常量经验加速度模型、ECOM 9参数模型和修改过的Adjustable Box-Wing模型。结果显示,ECOM 9参数模型和修改过的Adjustable Box-Wing模型要明显优于ECOM 5和ECOM 5参数加切向常量经验加速度模型。其中修改过的Adjustable Box-Wing模型略优于ECOM 9参数模型。相比于动偏时期的轨道预报,零偏时期需要提高的主要是切向和径向方向上的精度。

关键词：光压模型超快速轨道轨道预报零偏北斗

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T20光压模型及偏导数的推导

T20光压模型及偏导数的推导

导航卫星光压建模及表面光学特性参数影响分析

第二届中国卫星导航学术年会

作者：赵庆海楼楠西安测绘信息技术总站

T20光压模型,是美国Fliegel等人提出的一种适用于GPS卫星的三角多项式光压模型。本文通过该模型的介绍为COMPASS等高轨道卫星的光压半经验力模型研究提供借鉴,并推导了T20模型的偏导数,供有关人员参考。

关键词：卫星导航光压模型定轨偏导数

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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宇航学报 2015年第6期36卷 731-738页

作者：李铁映杨慧王海红中国空间技术研究院总体部北京100094

为分析某导航卫星(为表述方便,下文称为B导航卫星或B卫星)的表面光学特性参数变化产生的影响,本文首先参考GPS光压建模方法,结合B卫星的结构、控制及轨道特点,构建了一种适合B卫星的分析型光压模型。在该光压模型的约束下,分析表面光学... 详细信息

为分析某导航卫星(为表述方便,下文称为B导航卫星或B卫星)的表面光学特性参数变化产生的影响,本文首先参考GPS光压建模方法,结合B卫星的结构、控制及轨道特点,构建了一种适合B卫星的分析型光压模型。在该光压模型的约束下,分析表面光学特性参数变化产生的影响。最后利用建立的光压模型进行轨道预报,与精密星历等实际数据比较,验证了模型并分析了表面光学特性参数对轨道预报的影响。

关键词：光压模型 Box—Wing模型表面光学特性参数轨道预报

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北斗卫星轨道预报精度分析及改进

测绘科学技术学报 2017年第2期34卷 124-129,134页

作者：毛悦宋小勇胡小工贾小林地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 西安测绘研究所陕西西安710054 中国科学院上海天文台上海200030

针对北斗GEO、IGSO、MEO的3种卫星类型和动态偏航、零偏航两种姿态控制模式,进行了以ECOM光压模型为基础的轨道预报精度分析。确定了北斗3类卫星的短期、中期、长期预报光压参数选择策略。采用光压参数修正法,通过对北斗卫星光压参数长... 详细信息

针对北斗GEO、IGSO、MEO的3种卫星类型和动态偏航、零偏航两种姿态控制模式,进行了以ECOM光压模型为基础的轨道预报精度分析。确定了北斗3类卫星的短期、中期、长期预报光压参数选择策略。采用光压参数修正法,通过对北斗卫星光压参数长期变化规律建模,有效提升了地影段轨道长期预报精度。研究结果可同时服务于北斗卫星轨道确定及历书参数生成。

关键词：北斗卫星导航系统自主导航轨道预报光压模型精度分析

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BDS多星定轨卡尔曼滤波算法研究

BDS多星定轨卡尔曼滤波算法研究

作者：祖安然解放军信息工程大学

学位级别：硕士

北斗卫星导航系统由GEO/IGSO/MEO三星座组成,混合星座结构可以实现用较少星座达到较优区域导航定位的功能。而卫星轨道的精度直接影响导航定位的精度,因此开展北斗卫星多星定轨技术的相关理论与算法研究具有重大意义。本文的主要研究内... 详细信息

北斗卫星导航系统由GEO/IGSO/MEO三星座组成,混合星座结构可以实现用较少星座达到较优区域导航定位的功能。而卫星轨道的精度直接影响导航定位的精度,因此开展北斗卫星多星定轨技术的相关理论与算法研究具有重大意义。本文的主要研究内容与研究成果如下:1.系统的介绍了导航卫星精密定轨的基本理论与方法,主要包括卫星动力学模型、卫星的观测模型、轨道数值积分方法、参数估计方法以及轨道结果精度评定方法等。2.研究了双向卡尔曼滤波定轨的基本原理与基本算法,通过实测BDS 18个区域站观测数据,定轨解算分析重叠弧段径向精度可得:GEO卫星定轨径向精度0.2m,IGSO卫星定轨径向精度0.16m,MEO卫星定轨径向精度0.08m;对于含有小粗差的观测数据未在数据预处理阶段剔除的情况,在参数估计中加入抗差估计的方法;针对在测站数不多、历元观测数据不多、星地空间结构不强的情况下,迭代过程有可能将部分粗差分配到正常观测值上而使正常观测值降权的问题,提出了在每次迭代仅对验后标准化残差最大的观测值进行降权处理的抗差算法,提高了定轨精度。3.介绍了三种常用的GPS卫星定轨随机模型,并比较了不同随机模型在BDS卫星双向卡尔曼滤波定轨下的精度。针对BDS卫星导航系统包含有三种不同类型的卫星,采用Helmert方差分量估计的方法来调节不同类型卫星之间的权比,并针对区域站MEO卫星观测值数量少、卡尔曼滤波开始阶段不稳定等问题提出了改进。即待滤波稳定后再进行Helmert方差分量估计,并根据不同类型卫星的数量来进行控制、采取不同的策略。实验结果表明,采用改进的Helmert方差分量估计方法进行BDS卫星卡尔曼滤波定轨,BDS卫星轨道平均径向精度提高了2cm。4.对卡尔曼滤波的稳定性进行了分析研究。研究了状态参数不同初始值对BDS卡尔曼滤波定轨结果的影响,结果表明初始值误差对GEO卫星影响较大,对IGSO卫星和MEO卫星的影响较小。针对在卡尔曼滤波系统不稳定时或观测弧段长度未能使卡尔曼滤波达到稳定时,初始值误差对滤波结果影响较大的情况,提出了将双向卡尔曼滤波定轨解算得到的卫星初始历元状态参数估计值作为初值,其他参数初值重新解算,初始方差保持不变,进行迭代计算的迭代双向卡尔曼滤波定轨算法。实验结果表明,在相同初始先验方差的情况下,迭代双向卡尔曼滤波定轨方法提高了轨道精度。5.介绍了三种常用的GPS光压模型,分别分析比较了其在BDS卫星导航系统中的拟合精度和外推精度,其中BERNE模型对于三类卫星的拟合精度最高,而外推精度各类卫星不一。根据GPS光压模型的发展历程及傅立叶级数形式,在9参数BENRE模型的基础上添加二阶周期项作为基础模型,并对三类卫星分别通过相关系数法进行参数降维,建立了各自独立的光压模型。通过数据验证可得:对于GEO卫星,应采用15参数BERNE光压模型;对于IGSO卫星,应采用13参数BERNE光压模型;对于MEO卫星,应采用9参数BERNE光压模型。

关键词：北斗卫星导航系统双向卡尔曼滤波抗差估计 Helmert方差分量估计稳定性分析光压模型