CHAMP衛(wèi)星定軌方法研究.pdf

1、⑧申請同濟大學工學博士學位論文CHAMP衛(wèi)星定軌方法研究培養(yǎng)單位：一級學科：二級學科：研究生：指導教師：土木工程學院測繪科學與技術(shù)大地測量學與測量工程劉紅新王解先教授副指導教師：程鵬飛研究員(中國測繪科學研究院)二oo六年三月摘要平滑偽距和基于雙頻相位及偽距的星載GPS低軌衛(wèi)星幾何定軌諸方法的原理；然后針對衛(wèi)星提供的星載數(shù)據(jù)和IGS的精密星歷提供的時間不一致性，闡述了對IGS精密星歷進行三次樣條和拉格朗日內(nèi)插的方法，并用實例驗證了該內(nèi)插

2、方法的有效性，再結(jié)合經(jīng)過預處理的星載GPS觀測數(shù)據(jù)和內(nèi)插得到的IGS精密星歷進行了幾何法定軌計算。最后實例計算，得到了米級左右的定軌精度。這說明了幾何定軌方法的可行性。如此得到的定軌的結(jié)果可以作為自主定軌的一種快速算法，同時為后面的精密定軌提供初始軌道參數(shù)。5、星載GPS低軌衛(wèi)星動力學定軌：論文首先從攝動力模型出發(fā)介紹星載GPS低軌衛(wèi)星的運動方程，對狀態(tài)方程和觀測方程進行具體的公式推導，并介紹了軌道估值方法中的批處理算法，然后給出星載G

3、PS低軌衛(wèi)星定軌的基本模型，包括測碼偽距觀測方程和測相偽距觀測方程，并給出星載GPS低軌衛(wèi)星批處理動力法定軌的流程圖，最后分別根據(jù)非保守力力學模型和實測的非保守力加速度數(shù)據(jù)同其余保守力模型結(jié)合，對CHAMP衛(wèi)星四天的數(shù)據(jù)進行軌道計算。采用非保守力模型得到軌道精度為亞米級左右，采用非保守力數(shù)據(jù)得到軌道精度在二十公分左右，本文研究結(jié)果顯示利用實測的非保守力加速度數(shù)據(jù)精度優(yōu)于使用非保守力模型。6、星載GPS低軌衛(wèi)星卡爾曼濾波定軌：詳細闡述了卡

4、爾曼濾波的發(fā)展、原理及方法。針對濾波發(fā)散以及狀態(tài)噪聲和觀測噪聲的不確定性，引進了UD分解濾波算法以解決矩陣的病態(tài)問題，并提出自適應卡爾曼濾波方法，同時為探測和修正量測方程中存在的粗差問題，提出抗差估計理論，形成抗差卡爾曼濾波方法。通過以上一系列的步驟，可以得到一個較為精確的濾波結(jié)果。最后根據(jù)需要對自適應抗差卡爾曼濾波進行改進，并用實例對一般抗差卡爾曼濾波和改進的抗差卡爾曼濾波進行計算比較。算例結(jié)果表明，這種改進的抗差自適應卡爾曼濾波方法