联合定轨技术发展综述及其在基于双星定位系统的近地卫星精密定轨中的应用

我国及世界各国导航卫星发展状况综述China and the world of the development of navigationsatellite摘要：随着当代科技技术的提高，越来越多新兴产业占据了市场的主导作用，特别是卫星技术的发展。

作为航天技术的产物，导航卫星技术渐渐的在民用和军用领域中起到了决定性的作用。

与此同时，在测绘领域，新兴的卫星导航技术渐渐的取代了传统的测量方式，不仅方便快捷，而且更加精确。

目前世界上采用的定位系统主要是中国的“北斗一号”导航系统，美国的全球定位系统（GPS），俄罗斯的全球定位系统(GLONASS)以及欧洲的伽利略系统（GALILEO）。

关键词： GPS GLONASS 伽利略全球卫星导航定位系统“北斗一号”导航系统一、GPS全球定位系统GPS全球定位系统是英文Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System的字头缩写词NAVSTAR／GPS的简称它的含义是：利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统。

GPS是以卫星为基础的第二代精密卫星导航与定位系统。

第一代是子午卫星导航与定位系统。

全球定位系统(GPS)包括三大组成部分，即空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分。

GPS全球定位系统GPS全球定位系统是美国从1973年开始研制的，历时20年，耗资200亿美元，在进行了方案论证、系统试验阶段后，于1989年开始发射正式工作卫星，并于1993年12月全部建成并投入使用。

具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。

GPS全球定位系统的特点如下：1)定位精度高采用载波相位进行相对定位，精度可达10～。

实践已经证明，GPS相对定位精度在50km以内可达10一，100～500km可达10_’，1000km以上可达10～。

《基于SINS-BDS-GPS组合导航信息融合算法研究》篇一基于SINS-BDS-GPS组合导航信息融合算法研究一、引言随着科技的发展，导航技术已成为现代社会不可或缺的一部分。

特别是对于SINS（捷联式惯性导航系统）、BDS（北斗卫星导航系统）和GPS（全球定位系统）等导航系统的应用，其准确性和可靠性对于各种应用场景至关重要。

然而，单一导航系统往往存在局限性，如信号遮挡、多径效应等。

因此，本文提出了一种基于SINS/BDS/GPS组合导航信息融合算法的研究，旨在提高导航的准确性和可靠性。

二、SINS、BDS和GPS的基本原理及特点1. SINS原理及特点：SINS是一种基于惯性测量单元（IMU）的导航系统，通过测量物体的加速度和角速度来计算物体的姿态、速度和位置。

其优点在于不依赖外部信号，具有自主性，但长时间积累的误差会导致导航精度降低。

2. BDS原理及特点：BDS是中国自主研发的全球卫星导航系统，其原理与GPS类似，通过接收卫星信号计算位置信息。

BDS 具有较高的定位精度和较强的抗干扰能力。

3. GPS原理及特点：GPS是全球应用最广泛的卫星导航系统，通过接收来自多个卫星的信号，计算接收机和卫星之间的距离，从而确定接收机的位置。

GPS具有全球覆盖、高精度、实时性等特点。

三、SINS/BDS/GPS组合导航信息融合算法为了充分发挥各导航系统的优势，弥补其不足，本文提出了一种基于SINS/BDS/GPS的组合导航信息融合算法。

该算法通过将SINS、BDS和GPS的数据进行融合，实现优势互补，提高导航的准确性和可靠性。

具体而言，该算法首先对SINS、BDS和GPS的数据进行预处理，包括数据采集、滤波和同步等步骤。

然后，通过设计合适的权重系数，将三种导航系统的数据进行加权融合，得到最终的导航信息。

在融合过程中，采用卡尔曼滤波等算法对数据进行优化处理，以减小误差。

四、实验与分析为了验证本文提出的组合导航信息融合算法的有效性，我们进行了实验分析。

利用星载GPS数据进行海洋2A卫星快速精密定轨郭南男;周旭华;吴斌【摘要】针对海洋2A(HY2A)卫星快速精密定轨的需求,本文基于非差动力学方法,利用国际GNSS服务组织(IGS)和上海天文台GNSS数据处理中心(SHA)提供的超快速星历产品IGU和SHU,对HY2A卫星进行快速精密定轨研究.计算结果表明,以法国国家空间研究中心(CNES)提供的精密轨道作为参考轨道,联合超快速星历SHU 和IGU的预报星历,可以确定径向厘米级精度的快速轨道.同时利用卫星激光测距(SLR)数据检核快速精密轨道,得到SHU和IGU预报星历确定的快速精密轨道站星距方向残差的RMS分别为2.9和4.8cm.可见,利用SHU和IGU预报星历组合可以得到厘米级的快速精密轨道,对HY2A卫星的海洋环境监测和海洋灾害预警具有一定应用价值.【期刊名称】《宇航学报》【年(卷),期】2015(036)007【总页数】7页(P797-803)【关键词】非差动力学定轨;快速精密定轨;超快速精密星历;星载GPS;海洋2A卫星【作者】郭南男;周旭华;吴斌【作者单位】中国科学院上海天文台,上海200030;中国科学院大学,北京100049;中国科学院上海天文台,上海200030;中国科学院上海天文台,上海200030【正文语种】中文【中图分类】P228.410 引言海洋2A(HY2A)是我国第一颗海洋动力环境卫星。

高精度且快速的轨道确定是HY2A卫星完成监测和调查海洋环境计划任务的关键。

为满足厘米级的精密定轨需求，HY2A卫星上装载了星载GPS接收机、DORIS接收机、SLR反射棱镜三种精密跟踪系统。

星载GPS、DORIS和SLR三种数据可作为独立或联合手段实现其精密定轨［1－3］。

当前，除CNES外，国内还有四个单位参与其精密定轨工作，确定的轨道径向精度为1～2厘米，三维位置精度优于10厘米［2－3］。

虽然定轨精度较高，但确定的轨道时延约为一天，影响了HY2A卫星的快速应用。

国际星基增强系统综述邵搏;耿永超;丁群;吴显兵【摘要】由于单频技术体制的制约,现有星基增强系统均为到达一类精密进近性能指标的要求.为了满足航空用户对星基增强系统在精度、完好性、连续性和可用性上的要求,目前全球的星基增强系统都在开展由单频单系统向双频多系统的过渡,并成立了相应的工作组来制定双频多系统星基增强系统的定义文档和空间信号接口文档.同时,各星基增强系统也在着手准备地面系统的升级工作,计划在2020年前后提供初步的双频星基增强服务.我国为了推进北斗星基增强系统的国际化进程,已经启动了频率国际协调工作和国际化标准制定工作.【期刊名称】《现代导航》【年(卷),期】2017(008)003【总页数】5页(P157-161)【关键词】SBAS;WAAS;EGNOS;MSAS;GAGAN;SDCM;KASS;BDSBAS【作者】邵搏;耿永超;丁群;吴显兵【作者单位】中国电子科技集团公司第二十研究所,西安 710068;中国电子科技集团公司第二十研究所,西安 710068;中国电子科技集团公司第二十研究所,西安710068;中国电子科技集团公司第二十研究所,西安 710068【正文语种】中文【中图分类】TN96.1全球导航卫星系统（GNSS）作为主要导航手段，已经进入了快速发展和应用阶段。

为了提升GNSS系统的性能，需要相应增强系统满足不同用户对高完好性和高精度的需求。

星基增强系统（SBAS）能够满足从航路、终端区到一类精密进近（CAT-I）各阶段的导航需求。

由大量分布广泛的监测站（位置已知）对导航卫星进行监测，由地球同步卫星（GEO）向用户播发改正数信息（星历误差、卫星钟差、电离层延迟）和完好性信息（用户差分距离误差、格网电离层垂直误差），实现对卫星导航系统定位精度的改进和完好性性能的提高。

星基增强系统构成包括空间段、地面段和用户段三部分。

空间段是由GEO卫星构成；地面段包括监测站、主控站、注入站和通信网络；用户段是由能够接收SBAS 信号的设备构成。

北斗一号卫星导航系统定位算法及精度分析3赵树强,许爱华,张荣之,郭小红(西安卫星测控中心,陕西西安710043)摘要:针对我国建立的北斗一号导航定位系统,介绍了该系统的定位原理,给出了基于北斗双星和三星定位算法的模型,进行了实测数据的解算,分析了星历误差、信号传播误差和接收机钟差等误差对定位精度的影响,计算结果表明该算法简单、实用,可满足中高精度的导航定位用户需求,对二代导航系统定位数据处理和精度分析具有参考价值。

统系统,是我国自行研制、(RDSS ,Radio Determination Satellite Service) , 能为用户提供快速定位、简单数字报文通信及高精度授时服务的全天候、区域性的卫星导航定位系统。

在2000年10月31日和12月21日发射了两颗“北斗导航试验卫星”,具备了双星定位的功能。

关键词:北斗一号卫星;定位算法;定位误差;精度分析北斗一号卫星导航定位系统又称为双星定位建立的一种区域性定位系中图分类号: P207文献标识码:A文章编号:1008 -9268 (2008) 01 -0020 -051.引言是待测站。

但是,地球表面不是一个规则椭球面,即用户一般不在参考椭球面上,要唯一确定待测站“北斗一号”卫星导航定位系统是有源的,需要和“北斗”定位总站即中心站建立联系才能定位,因此存在着系统用户数量易饱和以及定位速度慢等方面的缺点。

2003年5月25日我国将第三颗“北斗一号”备份卫星送入太空,这使得我国“北斗一号”系统具备了无源定位的功能。

针对北斗双星有源定位和三星无源定位的算法和定位精度进行研究。

2.北斗一号卫星导航系统定位原理3.1双星定位原理以两颗卫星为球心,以卫星到待测站的距离为半径分别作两个球。

因为两颗卫星在轨道上的弧度距离为60°,即两颗卫星的直线距离约为42000km之间,这一直线距离小于卫星到观测站的两个距离之和(约为72000km) ,所以两个大球必定相交。

GNSS卫星精密定轨综述：现状、挑战与机遇
李星星;张伟;袁勇强;张柯柯;吴家齐;娄嘉庆;李婕;郑鸿杰
【期刊名称】《测绘学报》
【年(卷),期】2022(51)7
【摘要】GNSS卫星精密轨道是高精度GNSS应用的基础与前提,GNSS卫星精密定轨技术也一直都是卫星导航领域的研究重点与热点。

本文首先介绍了GNSS星座与跟踪数据概况,梳理了精密定轨函数模型、动力学模型及随机模型构建过程中的关键问题,归纳了低轨星载观测和星间链路观测等多源数据增强GNSS精密定轨的研究进展;然后,从应用的角度总结了当前GNSS精密轨道产品的基本状态,并进行了精度评估;最后,讨论了GNSS精密定轨在大网快速解算、多层次观测数据融合、太阳光压模型精化及高精度实时定轨等方面所面临的挑战,并展望了低轨星座、光钟、激光链路等新技术给GNSS精密定轨带来的机遇。

【总页数】23页(P1271-1293)
【作者】李星星;张伟;袁勇强;张柯柯;吴家齐;娄嘉庆;李婕;郑鸿杰
【作者单位】武汉大学测绘学院
【正文语种】中文
【中图分类】P228
【相关文献】
1.联合定轨技术发展综述及其在基于双星定位系统的近地卫星精密定轨中的应用
2.基于GNSS和SLR观测数据的北斗卫星(GEO/IGSO)精密定轨
3.精密定轨与时间
同步系统噪声对GNSS卫星钟性能评估的影响分析4.星载GNSS低轨卫星精密定轨快速解算方法5.基于星载GNSS数据的低轨卫星精密定轨
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