平方根滤波/平滑/双向滤波在LEO星载GPS定轨中的应用

秦显平; 杨元喜

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平方根滤波/平滑/双向滤波在LEO星载GPS定轨中的应用

秦显平, 杨元喜

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秦显平, 杨元喜. 平方根滤波/平滑/双向滤波在LEO星载GPS定轨中的应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(10): 1176-1180.

引用本文:

秦显平, 杨元喜. 平方根滤波/平滑/双向滤波在LEO星载GPS定轨中的应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(10): 1176-1180.

QIN Xianping, YANG Yuanxi. Applications of Square Root Filtering/Smoothing/ Bidirectional Filtering on GPS-based Orbit Determination for LEO[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2009, 34(10): 1176-1180.

Citation:

QIN Xianping, YANG Yuanxi. Applications of Square Root Filtering/Smoothing/ Bidirectional Filtering on GPS-based Orbit Determination for LEO[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2009, 34(10): 1176-1180.

平方根滤波/平滑/双向滤波在LEO星载GPS定轨中的应用

秦显平^1,2,
杨元喜²

¹信息工程大学测绘学院,郑州市陇海中路66号450052;²西安测绘研究所,西安市雁塔路中段1号,710054

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(40474001,40604003)

详细信息

作者简介:
秦显平,工程师,硕士。主要从事卫星定轨研究。

中图分类号: P228.41

Applications of Square Root Filtering/Smoothing/ Bidirectional Filtering on GPS-based Orbit Determination for LEO

QIN Xianping^1,2,
YANG Yuanxi²

¹Institute of Surveying and Mapping,Information Engineering University,66 Middle Longhai Road,Zhengzhou 450052,China;²Xi'an Research Institute of Surveying and Mapping,1 Middle Yanta Road,Xi'an 710054,China

Funds: 国家自然科学基金资助项目(40474001,40604003)

摘要: 讨论了平方根滤波、卡尔曼平滑和双向滤波对卡尔曼滤波的改进,采用平方根滤波/平滑/双向滤波3种算法计算了两颗GRACE卫星轨道。采用GRACE(gravity recovery and climate experiment)卫星的星载GPS观测数据进行了定轨计算,并用JPL提供的GRACE卫星轨道及KBR(K-band ranging system)观测数据进行了外部检验。
- GPS /
- 卫星定轨 /
- 平方根 /
- 滤波 /
- 平滑
Abstract: In the paper,the improvements of square root filtering,Kalman smoothing and bidirectional filtering on Kalman filtering is discussed.Two GRACE satellites orbits are computed by using square root filtering/ smoothing/ bidirectional filtering.The results are compared with the orbits provided by JPL and independently validated with k-band ranging(KBR) data.By comparison and analysis,we find that POD using fixed-interval Kalman smoothing can improve the accuracy of square root extended Kalman filtering(SR-EKF) result at the beginning of the data arc.The result of bidirectional filtering can not only improve the accuracy of SR-EKF result at the beginning of the data arc evidently,but also improve the accuracy of orbits after steady of SR-EKF.We also find that the orbits of GRACE which computed using SR-EKF are at a level of about 20 cm in 3-Dimension position and about 10 cm in radial(R),transverse(T) and normal(N) direction respectively.The result of fixed-interval Kalman smoothing can get 15 cm in 3-Dimension position and about 8 cm in radial(R),transverse(T) and normal(N) direction respectively.The result of bidirectional filtering can get 10 cm in 3-Dimension position and about 5 cm in radial(R),transverse(T) and normal(N) direction respectively.
- GPS /
- satellite orbit determination /
- square root /
- filter /
- smoothing

[1]	曹海坤, 赵丽华, 张勤, 瞿伟, 聂建亮. 利用附加系统误差参数的升降轨InSAR-GPS数据融合方法建立三维形变场 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(9): 1362-1368. doi: 10.13203/j.whugis20160461
[2]	张睿, 杨元喜, 张勤, 黄观文, 王乐, 燕兴元, 瞿伟. BDS/GPS联合定轨的贡献分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(5): 600-608. doi: 10.13203/j.whugis20150081
[3]	王利, 张勤, 黄观文, 田婕. 基于指数平滑法的GPS卫星钟差预报 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(7): 995-1001. doi: 10.13203/j.whugis20150089
[4]	范磊, 钟世明, 李子申, 欧吉坤. 跟踪站分布对非组合精密单点定位提取GPS卫星差分码偏差的影响 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(3): 316-321. doi: 10.13203/j.whugis20140114
[5]	李晓杰, 郭睿, 黄金, 朱陵凤, 谭红力, 董恩强. 神经网络在北斗导航卫星轨道预报中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(9): 1253-1258. doi: 10.13203/j .whu g is20130603
[6]	周旭华, 王晓慧, 赵罡, 彭海龙, 吴斌. HY2A卫星的GPS/DORIS/SLR数据精密定轨 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(8): 1000-1005. doi: 10.13203/j.whugis20130730
[7]	罗飞雪, 戴吾蛟, 伍锡锈. 基于交叉证认的EMD滤波及其在GPS多路径效应中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(4): 450-453.
[8]	张清华, 隋立芬, 贾小林. 应用Jones-Tryon Kalman滤波器对在轨GPS Rb钟进行状态监测 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(4): 436-440.
[9]	文汉江, 刘焕玲, 常晓涛, 程鹏飞. 利用GPS测量检核ICESAT卫星激光测高数据精度 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(3): 262-266.
[10]	崔先强, 杨元喜, 许国昌. 将GPS广播星历算法作为低轨卫星动力学模型的综合定轨方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(12): 1478-1481.
[11]	徐锐, 黄丁发, 廖华, 陈维锋. VRS动态随机模型建模方法的综合比较 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(3): 290-293.
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[14]	孙红星, 付建红. 使用复合滤波器实现双差GPS/INS动态组合高精度定位定姿 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(12): 1390-1393.
[15]	秦显平, 杨元喜. LEO星载GPS双向滤波定轨研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(2): 231-235.
[16]	孙海燕, 程义军. GPS卫星摄动力数值分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(12): 1135-1138.
[17]	耿江辉, 施闯, 赵齐乐, 刘经南. 联合地面和星载数据精密确定GPS卫星轨道 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(10): 906-909.
[18]	吴江飞, 黄珹. 一种采样型平方根滤波及其应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(8): 696-698.
[19]	郭金运, 黄金维, 胡建国, 李建成. 由星载GPS双差相位数据进行CHAMP卫星动力学定轨 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(3): 213-217.
[20]	林高宇, 王磊, 何飞扬, 宋晓迪, 郭际明. Swarm低轨卫星星座的GPS接收机差分码偏差估计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 0, 0(0): 0-0. doi: 10.13203/j.whugis20200479

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平方根滤波/平滑/双向滤波在LEO星载GPS定轨中的应用

秦显平^1,2,
杨元喜²

¹信息工程大学测绘学院,郑州市陇海中路66号450052;²西安测绘研究所,西安市雁塔路中段1号,710054

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(40474001,40604003)

作者简介:
秦显平,工程师,硕士。主要从事卫星定轨研究。

收稿日期: 2009-08-10
修回日期: 2009-08-10
刊出日期: 2009-10-05

中图分类号: P228.41

关键词:

GPS /

卫星定轨 /

平方根 /

滤波 /

平滑

摘要: 讨论了平方根滤波、卡尔曼平滑和双向滤波对卡尔曼滤波的改进,采用平方根滤波/平滑/双向滤波3种算法计算了两颗GRACE卫星轨道。采用GRACE(gravity recovery and climate experiment)卫星的星载GPS观测数据进行了定轨计算,并用JPL提供的GRACE卫星轨道及KBR(K-band ranging system)观测数据进行了外部检验。

English Abstract

Applications of Square Root Filtering/Smoothing/ Bidirectional Filtering on GPS-based Orbit Determination for LEO

QIN Xianping^1,2,
YANG Yuanxi²

¹Institute of Surveying and Mapping,Information Engineering University,66 Middle Longhai Road,Zhengzhou 450052,China;²Xi'an Research Institute of Surveying and Mapping,1 Middle Yanta Road,Xi'an 710054,China

Funds: 国家自然科学基金资助项目(40474001,40604003)

Received Date: 2009-08-10
Rev Recd Date: 2009-08-10
Publish Date: 2009-10-05

Keywords:

Abstract: In the paper,the improvements of square root filtering,Kalman smoothing and bidirectional filtering on Kalman filtering is discussed.Two GRACE satellites orbits are computed by using square root filtering/ smoothing/ bidirectional filtering.The results are compared with the orbits provided by JPL and independently validated with k-band ranging(KBR) data.By comparison and analysis,we find that POD using fixed-interval Kalman smoothing can improve the accuracy of square root extended Kalman filtering(SR-EKF) result at the beginning of the data arc.The result of bidirectional filtering can not only improve the accuracy of SR-EKF result at the beginning of the data arc evidently,but also improve the accuracy of orbits after steady of SR-EKF.We also find that the orbits of GRACE which computed using SR-EKF are at a level of about 20 cm in 3-Dimension position and about 10 cm in radial(R),transverse(T) and normal(N) direction respectively.The result of fixed-interval Kalman smoothing can get 15 cm in 3-Dimension position and about 8 cm in radial(R),transverse(T) and normal(N) direction respectively.The result of bidirectional filtering can get 10 cm in 3-Dimension position and about 5 cm in radial(R),transverse(T) and normal(N) direction respectively.

秦显平, 杨元喜. 平方根滤波/平滑/双向滤波在LEO星载GPS定轨中的应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(10): 1176-1180.

引用本文:

秦显平, 杨元喜. 平方根滤波/平滑/双向滤波在LEO星载GPS定轨中的应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(10): 1176-1180.

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作者简介: 秦显平,工程师,硕士。主要从事卫星定轨研究。

Applications of Square Root Filtering/Smoothing/ Bidirectional Filtering on GPS-based Orbit Determination for LEO

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平方根滤波/平滑/双向滤波在LEO星载GPS定轨中的应用

1信息工程大学测绘学院,郑州市陇海中路66号450052;2西安测绘研究所,西安市雁塔路中段1号,710054

作者简介: 秦显平,工程师,硕士。主要从事卫星定轨研究。

English Abstract

Applications of Square Root Filtering/Smoothing/ Bidirectional Filtering on GPS-based Orbit Determination for LEO

1Institute of Surveying and Mapping,Information Engineering University,66 Middle Longhai Road,Zhengzhou 450052,China;2Xi'an Research Institute of Surveying and Mapping,1 Middle Yanta Road,Xi'an 710054,China

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作者简介:
秦显平,工程师,硕士。主要从事卫星定轨研究。

¹信息工程大学测绘学院,郑州市陇海中路66号450052;²西安测绘研究所,西安市雁塔路中段1号,710054

作者简介:
秦显平,工程师,硕士。主要从事卫星定轨研究。

¹Institute of Surveying and Mapping,Information Engineering University,66 Middle Longhai Road,Zhengzhou 450052,China;²Xi'an Research Institute of Surveying and Mapping,1 Middle Yanta Road,Xi'an 710054,China