基于星载gpsbds的民用低轨卫星精密定轨仿真研究

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1、万方数据论文题目：基于星载GPS／BDS的民用低轨卫星精密定轨仿真研究作者姓名：专业名称：指导教师：论文提交日期：论文答辩日期．0授予学位日期：2Q兰垒生垒月2Q曼垒生鱼目入学时间：研究方向：职称：一一～～一～一一一一万方数据SIMULATIoNRESEARCHONPRECISEoRBITDETERMINATIoNoFCIⅦ．IANLEoSATELLITEBASEDoNSPACEBoRNEGPS／BDSADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTERoFPⅢLoSoPIIYfromShandongU

2、niversityofScienceandTechnologyZhangDechengSupervisor：ZhengZuoyaCollegeofGeomaticsApril2014万方数据声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：宕覆德政日期：Ⅻ眵口正口7AFFIRM随TIoNIdeclarethatthisdissertation，submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhil

3、osophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge．Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitllte．Signature：姒叩陡锄Da。e：w伽融07万方数据山东科技大学硕士学位论文摘要随着空间技术的不断发展，我国成功发射了多颗民用资源、气象、海洋环境等低轨卫星，这些卫星在我国的经济建设、国防安全和科学研究领域得到了广泛的应用。而如何精确的确定低轨卫星的轨

4、道，是实现不同用途低轨卫星在轨应用的前提和保障。由于采用星载GPS接收机获取的观测数据进行低轨卫星的定轨具有诸多优点，GPS跟踪技术被越来越多的应用到低轨卫星的精密定轨当中，成为低轨卫星定轨的主要技术手段。随着我国BDS系统的逐步完善，以及多模接收机的研制与应用，多模GNSS数据融合就成为国内外学者广泛关注的研究课题。采用多模GNSS观测数据能有效提高可视卫星个数，增强卫星的空间几何结构，增加观测值数量，从而改善低轨卫星定轨的精度。另一方面，可以从根本上解决对某一系统过分依赖的现状，对保障低轨卫星的安全应用具有重要意义。而目前搭载有多模接收机的低轨卫星还没有范例，有关利用星载多模观测数据进行

5、低轨卫星定轨的研究和报道很少。因此，如何在现有条件下实现基于星载GPS／BDS的低轨卫星精密定轨就成为本文研究的主要课题。本文在借鉴国内外低轨卫星定轨方法的研究和定轨实施的宝贵经验，对基于星载GPS／BDS观测数据的低轨卫星定轨方法进行了仿真研究，论证定轨方法的可行性，为进一步的研究提供了有益的参考。本文的主要工作有：(1)简要阐述了全球四大导航系统和低轨卫星的相关知识，系统的介绍了低轨卫星定轨的理论和方法，包括观测方程、运动方程和摄动力模型等。同时，介绍了本文研究的理论基础，即基于星载非差观测数据的简化动力学低轨卫星定轨方法。(2)鉴于目前还没有实际的星载多模观测数据，基于资源三号卫星的相

6、关轨道参数，仿真实现了星载GPS／BDS双模观测数据，并对仿真过程中涉及到的BDS星历和钟差计算等问题进行了分析，为本文的研究奠定了数据基础。(3)研究了基于星载GPS／BDS双模观测数据的低轨卫星定轨算法，即采用法方程叠加的方式实现了轨道参数的解算，并对参数解算时两个系统权重的分配问题进行了研究。其中，对基于星载BDS观测数据的低轨卫星定轨时遇到的初始轨道确定的问题，提出了相应的解决的方案。采用仿真的观测数据实现了定轨解算，并进行了精度的评估，证明了本文研究方法的可行性和正确性。(4)基于以上研究的内容，采用c撑编程语言实现了基于星载多模观测数据的低轨万方数据山东科技大学硕士学位论文摘要卫

7、星定轨软件的研制，并通过实例验证了软件设计的可用性和正确性。关键词：低轨卫星；简化动力学定轨；GPS／BDS；多模；数据融合；仿真；法方程叠加；精度评估万方数据山东科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofspacetechnology,anumberofcivilianLEOsatelliteswerelaunchedsuccessfully,such嬲