由星载GPS确定低轨卫星初始状态解的误差分析

赵春梅; 欧吉坤

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由星载GPS确定低轨卫星初始状态解的误差分析

赵春梅, 欧吉坤

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赵春梅, 欧吉坤. 由星载GPS确定低轨卫星初始状态解的误差分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(7): 646-650.

引用本文:

赵春梅, 欧吉坤. 由星载GPS确定低轨卫星初始状态解的误差分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(7): 646-650.

ZHAO Chunmei, OU Jikun. Estimation Error of Initial State Parameters for Low-Orbit Satellite Orbit Determination Based on GPS[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2004, 29(7): 646-650.

Citation:

ZHAO Chunmei, OU Jikun. Estimation Error of Initial State Parameters for Low-Orbit Satellite Orbit Determination Based on GPS[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2004, 29(7): 646-650.

由星载GPS确定低轨卫星初始状态解的误差分析

中国科学院测量与地球物理研究所, 武汉市徐东路174号, 430077

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(40204001);中国科学院知识创新工程前沿领域资助项目(030185)

详细信息

作者简介:
赵春梅,博士生。主要从事GPS精密定位、星载GPS低轨卫星精密定轨等方面研究。E-mail:cmkk@sohu.com

中图分类号: P228.41

Estimation Error of Initial State Parameters for Low-Orbit Satellite Orbit Determination Based on GPS

Institute of Geodesy and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, 174 Xudong Road, Wuhan 430077, China

摘要: 分析了星载GPS动力学短弧定轨中的偶然误差、GPS星历误差和采样间隔对卫星初始状态参数估计结果的影响。仿真计算表明,在非力学模型误差综合影响下,利用双频P码无电离层组合进行动力学短弧定轨的精度优于10m;弧段较短时法方程严重病态,条件数高达10⁹,此时宜寻求有效的算法。
- 短弧定轨 /
- 动力法 /
- 病态 /
- 采样率 /
- 参数估计
Abstract: A low-orbit satellite with precise and complete dynamic model and 500-km altitude is simulated. The precise coordinates of 27 GPS satellites in the same time span are calculated by using Chebyschev polynomial interpolation method. Based on simulated low earth satellite orbit and GPS precise ephemeris, P-code observations with different magnitude errors are simulated. By means of least square patch processing method, the biases of initial state parameters are calculated using double-frequency P-code ionospheric-free combinations of GPS simulated measurements. Last, double-frequency P-code observations with random error (standard error σ=2.7m) and GPS clock error (maximum bias=5m) in a motion period (95min) are simulated. By using ionospheric-free combination measurements, the short-arc orbit determination in a period is fulfilled. The results reveals that 6~9 GPS satellites can be traced at the same time using 5° cut-off angle and the biases between estimators of coordinate parameters and simulated true values are at centimeter level and those of velocity are at mm/s level.
- short-arc orbit determination /
- dynamic method /
- ill-condition /
- sample rate /
- parameter evaluation

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