基于雙差模型的北斗GEO-IGSO-MEO混合星座精密軌道和鐘差確定.pdf

1、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是當前世界上唯一一個同時擁有地球靜止軌道（Geostation-ary Earth Orbit，GEO）衛(wèi)星、地球同步軌道（Inclined Geosynchronous Orbit，IGSO）衛(wèi)星和地球中軌（Medium Earth Orbit，MEO）衛(wèi)星的導航系統(tǒng)。由于北斗混合導航星座的特殊性，北斗星座的精密軌道確定面臨諸多挑戰(zhàn)。本文圍繞北斗衛(wèi)星精密軌道質量提升亟待解決的關鍵問題開展研究，討論了利用雙差整周模糊度約

2、束求解衛(wèi)星鐘差的方法，分析了北斗區(qū)域導航系統(tǒng)在地面精密單點定位和低軌衛(wèi)星精密軌道確定方面的性能。主要工作包括四個方面：
　　一、研究了基于觀測數(shù)據(jù)本身和基于先驗軌道、鐘差產品相結合的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS）觀測數(shù)據(jù)預處理方法，為北斗精密軌道和鐘差估計奠定了基礎。提出了一種三頻數(shù)據(jù)周跳探測方法，并從理論上分析了其周跳探測能力。此外，從數(shù)據(jù)有效率、偽距多徑和相位

3、噪聲三個方面對比分析了國際GNSS監(jiān)測評估系統(tǒng)（international GNSS Monitor&Assessment System，iGMAS）和多衛(wèi)星導航系統(tǒng)實驗（Multi-GNSS EXperiment，MGEX）測站的北斗和GPS觀測數(shù)據(jù)質量，為北斗雙差觀測模型的優(yōu)化提供了依據(jù)。
　　二、在雙差模型導航星座精密軌道確定方法的基礎上，一方面針對經典光壓模型不能準確建模北斗GEO衛(wèi)星太陽輻射壓的問題，利用正交試驗設計方法

4、建立了適用于北斗GEO衛(wèi)星的太陽光壓模型BGSM（BeiDou GEO SRP(Solar Radiation Pressure) Model）。使用該模型定軌，可以明顯提高軌道產品的穩(wěn)定性，降低定軌精度與太陽相對于GEO衛(wèi)星軌道面仰角的相關性。另一方面針對根據(jù)觀測仰角選擇參考衛(wèi)星形成的雙差觀測數(shù)據(jù)質量不高的問題，提出了基于后驗殘差的參考衛(wèi)星選擇方法。使用該方法形成的雙差觀測數(shù)據(jù)定軌，可以明顯提高IGSO衛(wèi)星的定軌精度，減小定軌殘差。<

5、br>　　三、研究了基于雙差整周模糊度約束的導航衛(wèi)星和編隊衛(wèi)星鐘差估計方法。該方法將雙差軌道解獲得的雙差模糊度與精密軌道、測站坐標、對流層天頂延遲和地球旋轉參數(shù)一起作為先驗約束估計導航衛(wèi)星的鐘差。仿真和實測數(shù)據(jù)的編隊衛(wèi)星鐘差估計實驗表明，引入雙差整周模糊度之后提高了鐘差解的穩(wěn)定性，消除了邊緣效應；顯著削弱了天解之間的不一致性；理論上鐘差估計精度可以提高30％以上。
　　四、分析了北斗區(qū)域導航系統(tǒng)在地面和星載環(huán)境的應用性能。地面應用