非完好条件下低轨遥感卫星精密定轨关键技术研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
41074012
项目类别：
面上项目
资助金额：
40.0万
负责人：
赵春梅
依托单位：
中国测绘科学研究院
学科分类：
D0401.物理大地测量学
结题年份：
2013
批准年份：
2010
项目状态：
已结题
起止时间：
2011-01-01 至2013-12-31

项目参与者：
白征东；成英燕；吴秀娟；罗腾；高乐；
关键词：
非完好条件精密定轨低轨遥感卫星

项目摘要

低轨遥感卫星，由于其特殊应用和科研需要得到了迅猛发展，广泛应用于遥感测图、重力场精化等领域，充分利用卫星资源必须提高卫星定轨精度，我国遥感卫星上配备的是国产GPS接收机，质量还不很稳定，数据的完好性有时不能完全得到保证，如何实现非完好条件下遥感卫星的精密定轨将是保证卫星任务完成的关键。本项目基于GPS、SLR、DORIS等多种观测手段，对非完好条件下遥感卫星的精密定轨进行关键技术研究，内容包括：①观测数据的非完好条件的界定和评估方法；②非完好条件下观测数据的预处理方法；③不同的非完好条件下，SLR /GPS /DORIS联合定轨数学模型和数据处理方法；④定轨软件开发与遥感卫星定轨应用分析。本课题将建立一套完整的非完好条件下遥感卫星的精密定轨的数据处理方法，开发相应的定轨软件，研究成果可用于我国低轨遥感卫星精密定轨工程，增强卫星的抗风险能力，推动卫星的应用以及我国航天事业和国防建设的发展。

结项摘要

低轨遥感卫星，由于其特殊应用和科研需要得到了迅猛发展，广泛应用于遥感测图、重力场精化等领域，充分利用卫星资源必须提高卫星定轨精度，我国遥感卫星上配备的是国产GPS接收机，质量还不很稳定，数据的完好性有时不能完全得到保证，如何实现非完好条件下遥感卫星的精密定轨将是保证卫星任务完成的关键。. 本项目基于GPS、SLR、DORIS等多种观测手段，对非完好条件下遥感卫星的精密定轨进行关键技术研究，内容包括：①非完好条件的典型情况分析与国产星载GPS接收机数据评估：讨论分析了几种非完好情况，构建了数据评估方法，并对国产卫星星载GPS数据从数据完好性、多路径误差、周跳比等方面进行了评估。②数据预处理算法研究：研究了星载GPS单频数据、DORIS数据预处理算法，通过组合CA码伪距和L1相位观测消除一阶电离层影响，构建了周跳判断、初始模糊度计算方法等；通过将RINEX DORIS3.0格式的DORIS相位观测数据转换为距离变化率数据，并在定轨中通过增加距离变化率系统参数实现精密定轨。③GPS/SLR/DORIS数据单独定轨方法：建立了利用这三种数据单独定轨的动力学定轨方法（包括摄动力模型及解算参数等）和数据处理方案，通过实测数据验证了方案的正确性。④GPS/SLR/DORIS联合定轨算法及试验：研究了联合定轨中权值的确定、定轨策略、轨道精度评价及轨道叠加等问题，并实测数据验证了方法的正确性。⑤定轨软件开发与遥感卫星定轨应用分析：将研究成果用于定轨软件的研发中，软件主要包括GPS数据定轨、SLR数据定轨、GPS/SLR联合定轨、卫星轨道预报、轨道精度评估和基准转换等功能，在验证算法正确性和适用性的同时，也解决了实际定轨问题，满足了定轨任务要求。. 通过本项目研究，建立了一套完整的非完好条件下遥感卫星的精密定轨的数据处理方法，开发了相应的定轨软件，研究成果已用于我国海洋二号卫星和资源三号卫星的精密定轨任务中，增强了卫星的抗风险能力，推动了卫星的应用以及我国航天事业和国防建设的发展。