本文關鍵詞： 北斗二代衛(wèi)星導航系統(tǒng) 定軌 跟蹤站分布 衛(wèi)星位置精度因子 衛(wèi)星動力學參數(shù)精度因子 聯(lián)合定軌 解析貢獻量 統(tǒng)計貢獻量 陰影函數(shù) 定軌策略　出處：《長安大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：2012年12月27日,中國北斗二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)正式為亞太區(qū)域用戶提供定位導航授時(PNT)以及短報文通信服務,預計到2020年BDS將實現(xiàn)全球組網并提供全球PNT服務。導航衛(wèi)星的軌道產品是保障導航系統(tǒng)可用性的核心要素之一,衛(wèi)星軌道精度將直接影響用戶的導航定位性能,因此,如何獲取高精度的導航衛(wèi)星軌道是BDS目前關注的重點研究問題。我國BDS由三類衛(wèi)星組成,包括地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星以及中圓地球軌道(MEO)衛(wèi)星,獨特的星座構成使其在亞太區(qū)域PNT服務中更具優(yōu)勢,但這種星座異質性給精密定軌工作帶來新的挑戰(zhàn)。同時BDS還存在系統(tǒng)尚未建設完成、跟蹤站尚未全球分布等諸多問題,使得較為成熟的GPS衛(wèi)星定軌技術無法直接應用于BDS衛(wèi)星定軌。如何解決現(xiàn)今BDS定軌面臨的諸多關鍵技術,獲取高精度的BDS衛(wèi)星軌道成為當前亟待解決的研究熱點�；诖�,本文開展了相關研究,主要的研究內容和成果如下。(1)研究總結了衛(wèi)星定軌的基本原理、動力學定軌方法、導航衛(wèi)星定軌模型、相關的時間系統(tǒng)和坐標系統(tǒng)以及動力學軌道模型的參數(shù)估計方法,重點分析了定軌主要誤差源的原理、改正方法以及對定軌精度的影響。(2)針對GPS、GLONASS、GALILEO以及BDS的不同星座軌道特點,研究制定了不同導航系統(tǒng)衛(wèi)星的定軌方法及策略,分析了各導航系統(tǒng)衛(wèi)星定軌精度和特點,給出了多種定軌誤差源對BDS三類衛(wèi)星定軌精度的影響,并通過對比BDS和GPS定軌結果,研究得出了當前BDS衛(wèi)星定軌面臨的主要問題。(3)提出了利用衛(wèi)星位置精度因子(SPDOP)和動力學參數(shù)精度因子(DOP)定量描述定軌跟蹤站分布優(yōu)劣的方法,并推導了相關的數(shù)學模型,該方法可直接解算BDS定軌跟蹤站分布對定軌精度的數(shù)值影響,并據此給出BDS定軌跟蹤站分布的優(yōu)選方法。實測數(shù)據分析結果顯示,該方法可以作為優(yōu)選定軌跟蹤站分布方案的依據。(4)針對建設中的BDS、GALILEO等導航系統(tǒng)星座不完整的現(xiàn)狀,提出了聯(lián)合定軌的方法及策略,推導了多GNSS聯(lián)合定軌對系統(tǒng)間公共參數(shù)以及非公共參數(shù)求解精度的解析貢獻量,研究分析了BDS/GPS聯(lián)合定軌對軌道和鐘差求解精度的統(tǒng)計貢獻量。實測數(shù)據結果表明,聯(lián)合定軌對系統(tǒng)間公共參數(shù)以及非公共參數(shù)求解精度的貢獻顯著,除GEO衛(wèi)星軌道精度外,其余軌道和鐘差求解精度均有顯著提高,其中對可視衛(wèi)星數(shù)較少區(qū)域內的接收機鐘差求解精度的貢獻尤為顯著。(5)為了提高衛(wèi)星處在地影和月影重疊部分時的定軌精度,研究建立了顧及地影和月影重疊部分的陰影函數(shù)模型計算方法,并對比分析了新舊陰影函數(shù)模型對定軌精度的影響。結果表明:利用新的陰影函數(shù)模型得到的GPS事后軌道外符合精度以及重疊弧段精度均有所提高。(6)為了得到不同時延的各類BDS軌道產品,研究設計了各BDS軌道產品的解算策略,并評價了各類BDS軌道產品長時段的解算精度。結果表明:BDS各類軌道產品在長時段解算中精度基本穩(wěn)定,各類產品GEO衛(wèi)星定軌平均精度優(yōu)于2.5m,IGSO衛(wèi)星和MEO衛(wèi)星定軌平均精度優(yōu)于10cm,其中最終產品優(yōu)于5cm。
[Abstract]:On December 27 , 2012 , China ' s Beidou second generation satellite navigation system ( BDS ) formally provides GPS and short message communication services for users in the Asia - Pacific region . It is expected that the BDS will realize the global networking and provide global PNT services by 2020 . ( 4 ) In order to improve the accuracy of GPS orbit determination and non - public parameters , this paper presents a method and a strategy of joint orbit determination , and the influence of new and old shadow function model on the precision of orbit and clock difference is studied .

【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN967.1

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張社欣;韓健;劉國芳;;基于星間測距的導航星座自主定軌研究[J];全球定位系統(tǒng);2008年02期

2 吳統(tǒng)一;;應用GAMIT軟件實現(xiàn)高精度GPS定軌[J];價值工程;2013年06期

3 李強;郭福成;周一宇;;基于角度和頻率信息的衛(wèi)星被動定軌方法[J];系統(tǒng)工程與電子技術;2007年03期

4 谷德峰;易東云;;星載GPS非差運動學定軌中的觀測數(shù)據加權策略研究[J];計算機工程與科學;2011年05期

5 王炯琦;周海銀;吳翊;趙德勇;;基于模型概率的多模型融合定軌建模及仿真[J];系統(tǒng)仿真學報;2008年17期

6 張婷;王磊;楊小偉;;星載GPS輔助低軌衛(wèi)星運動學定軌方法綜述[J];現(xiàn)代導航;2013年02期

7 趙德勇;周海銀;王正明;;聯(lián)合定軌非線性模型估值的偏差修正算法[J];系統(tǒng)仿真學報;2007年16期

8 吳志華;丁楊斌;申功勛;;星載GPS低軌衛(wèi)星定軌算法仿真研究[J];計算機仿真;2010年08期

9 楊遵龍;董緒榮;李曉宇;;基于星間星地鏈路的整網批處理定軌算法仿真研究[J];全球定位系統(tǒng);2013年01期

10 景月娟;張會彥;喬榮川;;衛(wèi)星定軌軟件的移植與測試分析[J];時間頻率學報;2010年02期

相關會議論文 前10條

1 趙春梅;程鵬飛;;基于偽隨機脈沖估計的簡化動力學衛(wèi)星定軌方法[A];中國測繪學會2010年學術年會論文集[C];2010年

2 蘇牡丹;鄭勇;杜蘭;;跟蹤與數(shù)據中繼衛(wèi)星系統(tǒng)及其定軌方式[A];中國測繪學會2006年學術年會論文集[C];2006年

3 劉基余;;航天器定軌的新進展與建議[A];中國航海學會船舶機電與通信導航專業(yè)委員會2002年學術年會論文集（通信導航分冊）[C];2002年

4 秦顯平;楊元喜;焦文海;王剛;吳顯兵;;兩種觀測技術綜合定軌的初步探討[A];全國測繪與地理信息技術研討交流會專輯[C];2003年

5 龔曉穎;李征航;張衛(wèi)星;屈小川;;導航衛(wèi)星星地聯(lián)合定軌研究[A];中國測繪學會2010年學術年會論文集[C];2010年

6 李征航;張衛(wèi)星;龔曉穎;屈小川;;導航衛(wèi)星自主定軌時軌道機動問題的處理方法[A];中國測繪學會2010年學術年會論文集[C];2010年

7 劉基余;;“嫦娥”衛(wèi)星繞月飛行的星載激光定軌法[A];中國宇航學會深空探測技術專業(yè)委員會第二屆學術會議論文集[C];2005年

8 劉利生;劉元;;偽距和載波相位測量數(shù)據融合精確定軌方法[A];中國空間科學學會空間探測專業(yè)委員會第十九次學術會議論文集（下冊）[C];2006年

9 朱秀英;王麗輝;;基于星載GPS雙頻P碼的低軌衛(wèi)星簡化動力學定軌研究[A];山東省測繪學術年會論文集[C];2006年

10 路余;杜蘭;張中凱;周佩元;;考慮系統(tǒng)差的GEO衛(wèi)星定軌協(xié)方差分析[A];第五屆中國衛(wèi)星導航學術年會論文集-S3 精密定軌與精密定位[C];2014年

相關重要報紙文章 前2條

1 張穎;“海洋二號”衛(wèi)星完成對地定向[N];中國海洋報;2011年

2 劉基余;衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)對我國測繪業(yè)的影響[N];中國測繪報;2004年

相關博士學位論文 前10條

1 張睿;BDS精密定軌關鍵技術研究[D];長安大學;2016年

2 吳江飛;星載GPS衛(wèi)星定軌中若干問題的研究[D];中國科學院研究生院（上海天文臺）;2006年

3 王甫紅;星載GPS自主定軌理論及其軟件實現(xiàn)[D];武漢大學;2006年

4 趙德勇;衛(wèi)星聯(lián)合定軌的參數(shù)化信息融合技術及應用[D];國防科學技術大學;2007年

5 秦顯平;星載GPS低軌衛(wèi)星定軌理論及方法研究[D];解放軍信息工程大學;2009年

6 呂從民;星載GPS實時定軌方法研究[D];中國科學院研究生院（空間科學與應用研究中心）;2004年

7 苗贏;星載GPS技術在航天器編隊定軌中的應用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

8 吳順華;基于空頻域信息的單星對星無源定軌與跟蹤關鍵技術研究[D];國防科學技術大學;2009年

9 黃波;星間測距與導航衛(wèi)星自主定軌研究[D];華中科技大學;2011年

10 李杰;火星探測器行星際定軌研究[D];解放軍信息工程大學;2011年

相關碩士學位論文 前10條

1 張超然;基于星間鏈路的導航星座整網自主定軌技術研究邐[D];電子科技大學;2014年

2 劉鵬;基于天基探測器的月球衛(wèi)星定軌問題[D];南京大學;2014年

3 馬焱;X射線脈沖星單星航天器定軌算法[D];西安電子科技大學;2014年

4 付偉達;編隊飛行衛(wèi)星GPS定軌的研究[D];國防科學技術大學;2013年

5 祖安然;BDS多星定軌卡爾曼濾波算法研究[D];解放軍信息工程大學;2015年

6 張博;衛(wèi)星導航系統(tǒng)星地/星間鏈路聯(lián)合定軌方法研究[D];解放軍信息工程大學;2015年

7 李興國;天基光學觀測的近地天體定軌與跟蹤方法研究[D];北京理工大學;2016年

8 郭振華;約化動力學定軌理論與實踐[D];山東理工大學;2012年

9 蘇牡丹;中繼衛(wèi)星的定軌方式研究與精度分析[D];解放軍信息工程大學;2007年

10 益鵬舉;低軌遙感衛(wèi)星精密定軌研究[D];山東科技大學;2010年

，

本文編號：1498624