不同星历下低轨卫星轨道精度分析
低轨单星测频定位技术低轨单星测频定位技术及其精度分析-计算机工程
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概述
随着航天侦察技术的日益发展，对地面、海面电子辐
测相位差变化率定位以及单星测频定位等。 本文讨论分析低轨单星测频定位体制，该定位体制利 用低轨卫星和目标之间相对运动所产生的多普勒频率对 辐射源进行定位 [1-3] 。对于地面静止辐射源，一颗卫星通 过对同一地面目标进行 3 次测量就可确定辐射源的位置。 由于低轨卫星的移动速度很快、产生的多普勒频率大，因 此有利于定位精度的提高，而且单颗卫星降低了系统实现 难度和发射成本，还可以通过多次测量来提高定位精度。 目前，国内外学者已经在定位原理、定位算法以及定位误 差分析方面作了研究。文献 [1]借鉴了 Ho K C 学者在平面 内对单音信号用多个传感器对运动辐射源测量多普勒频 移定位与跟踪中采用的基于网格搜索的定位算法 [4]，通过 建立代价函数提出了基于网格的最小二乘定位算法，该方 法避免了泰勒展开迭代算法中面临的初始值难以确定以 及无法收敛到真实值的问题。但该方法面临着定位精度受 限于网格划分的精细程度的问题，因此，随着定位精度要
Localization Technology of Frequency Measurement for Single Low Earth Orbit Satellite and Its Precision Analysis
YAN Hang, YAO Shan-feng
(National Key Lab of Blind Signal Processing, Chengdu 610041, China) 【Abstract】In the single Low Earth Orbit(LEO) satellite localization system, grid search algorithm requires large amount of computation in the precision of search and Taylor-series linearization algorithm exists localization convergence problem. In view of this, a new method is proposed which is combined of grid search and Taylor-series linearization algorithm. Using grid search method to achieve the rough location and taking the location result as the initial value of the Taylor-series linearization, the high-precision position of target can be got. The constrained Cramer-Rao Lower Bound(CRLB) for the source localization estimation is derived with the constraints of altitude. Simulation results are provided to analyze the effects of various factors on the location precision. The analysis results show that the localization from frequency measurement by the single LEO satellite can effectively achieve the target location on both sides below the satellite. 【Key words】Low Earth Orbit(LEO) satellite; Doppler-shift frequency; passive localization; error analysis; location precision; Cramer-Rao Lower Bound(CRLB) DOI: 10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.002
卫星导航系统精度分析与优化
卫星导航系统精度分析与优化随着GPS、GLONASS、BeiDou、Galileo等卫星导航系统的建成和完善，卫星导航技术已经成为人类生活中不可或缺的一部分。
卫星导航系统的精度对于汽车、船舶、飞机、导弹等各类应用来说至关重要。
本文将从卫星导航系统精度的特点、影响精度的因素、精度的分析方法和优化策略几个方面进行探讨。
一、卫星导航系统精度的特点卫星导航系统定位的精度受多种因素影响，如地球自转、大气层、电离层、卫星时钟偏移、观测噪声等。
因此，卫星导航系统的定位精度通常在数十米到几米之间。
在实际应用中，需要根据不同的应用场景来选择合适的卫星导航系统，例如：（1）汽车导航：一般需要米级或亚米级的精度，因此GPS的L1频段通常可以满足需求；（2）飞机导航：需要更高的精度和可靠性，因此 GPS的L1和L2频段都需要使用；（3）船舶导航：需要良好的抗干扰能力，因此考虑使用GPS和Galileo等多个导航系统。
二、影响卫星导航系统精度的因素卫星导航系统的精度受到多种因素的影响，下面将主要介绍以下几方面。
1. 地球自转：地球自转的角速度会影响卫星在天空中运动的速度和方向，导致卫星与接收机之间的距离及相对速度等参数发生变化，造成定位误差。
2. 大气层：大气层中存在的大气折射、湍流等问题也会影响卫星性能和定位精度。
例如，在较湿的气候下，水汽的影响会使信号传播的速度发生变化，进而影响到定位精度。
3. 电离层：电离层的存在会对高频信号的传播产生影响，导致信号的传输延迟和相位差变化，从而影响到定位精度。
4. 卫星时钟偏移：卫星中使用的原子钟精度非常高，但是由于工艺限制和环境因素，它们仍然不能达到绝对的精度。
因此，卫星钟差的存在会导致接收机的时间读数偏移，从而影响定位精度。
5. 观测噪声：由于卫星信号在传输过程中会受到电磁干扰、多径效应等因素的影响，其信号质量会下降，从而导致测量误差增加，进而影响定位精度。
三、卫星导航系统精度的分析方法1. 位置精度估计：该方法是通过对接收机实测数据进行处理，计算出每颗卫星的位置和钟差等参数，并确定接收机的位置。
测绘技术中的卫星轨道计算和定位精度评估方法
测绘技术中的卫星轨道计算和定位精度评估方法近年来，随着科技的不断发展，卫星测绘技术的应用越来越广泛。
卫星轨道计算和定位精度评估方法是卫星测绘技术中非常重要的一部分，它关系着定位的精确性和可靠性。
本文将探讨卫星轨道计算和定位精度评估方法的原理、技术和应用。
卫星轨道计算是卫星测绘技术中的基础工作之一，它通过计算卫星在地球上的轨道信息来实现定位。
卫星轨道计算主要依赖于卫星的导航和测量系统，如全球定位系统（GPS）和全球星基增强系统（GBAS）。
这些系统通过测量卫星与地面测站之间的距离和时间差来确定卫星的位置和速度，从而计算出卫星的轨道参数。
卫星轨道计算的方法有多种，其中常用的是基于测量数据的方法。
这种方法利用接收到的卫星导航信号来计算卫星的位置和速度，进而确定其轨道。
这些测量数据包括卫星信号的到达时间、频率和相位等信息。
通过对这些数据进行处理和分析，可以高精度地计算出卫星的轨道参数。
卫星定位精度评估是衡量卫星测绘技术性能的关键指标之一。
它通常通过比较卫星定位结果与地面实际位置的差异来评估。
定位精度评估方法主要包括残差分析、方差分析和误差椭球分析等。
其中，残差分析是一种常用的方法，它通过计算卫星测量值与实际值之间的差异来判断定位精度。
方差分析则是通过分析卫星定位结果的方差分布来评估精度。
误差椭球分析是一种更精细的方法，它通过计算卫星定位误差的标准差和协方差矩阵来评估定位精度。
卫星轨道计算和定位精度评估方法在实际应用中具有广泛的应用价值。
在地理信息系统（GIS）领域，卫星定位技术可以用于地图制作、资源调查和环境监测等工作中。
在灾害监测和预警领域，卫星定位技术可以用于地震、洪水和火灾等灾害的实时监测和预警。
在交通运输和导航领域，卫星定位技术可以用于车辆定位、路径规划和导航引导等应用。
然而，卫星轨道计算和定位精度评估方法仍面临一些挑战和问题。
首先，卫星信号的传播和接收过程中会受到大气层和地壳变形等因素的影响，从而导致定位精度降低。
卫星导航系统原理与精度分析
卫星导航系统原理与精度分析在现代科技日益发展的背景下，卫星导航系统已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
它通过利用一组卫星来提供全球定位系统，为我们提供了精准的时间、位置和导航信息。
本文将介绍卫星导航系统的原理以及对其精度进行分析。
一、卫星导航系统原理卫星导航系统的原理基于三个基本组成部分：卫星，地面控制中心和用户设备。
首先，一组卫星被分布在地球轨道上，它们的运动轨迹和精确位置数据被地面控制中心实时监测和管理。
卫星通过发射无线电信号向用户设备发送时间和位置信息。
卫星导航系统中最重要的是通过三角定位法来确定用户设备的位置。
每个卫星发射的信号都包含时间信息，用户设备使用接收到的信号来计算距离。
至少需要三个卫星的信号来进行三角定位，通过与卫星之间的距离计算出用户设备所在的位置。
由于卫星和用户设备之间的信号传播是以光速进行的，所以精确的时间同步是卫星导航系统的关键。
二、卫星导航系统精度分析卫星导航系统的精度是指该系统对用户位置和时间的测量误差。
在实际应用中，由于各种因素的干扰，导航系统的精度可能会受到一定的影响。
以下是一些常见的影响导航系统精度的因素：1.卫星位置误差：卫星的精确位置是进行测量的基础。
如果卫星的位置有误差，将导致用户位置的计算也存在一定的误差。
2.信号传播误差：卫星信号在传播过程中遇到大气层等因素的影响，从而导致信号传播路径的延迟和改变。
这些误差将进一步影响用户位置的测量精度。
3.多径效应：多径效应指卫星信号在传播过程中遇到障碍物反射后，形成额外的到达路径。
当用户设备同时接收到主要信号和反射信号时，会引起测量的误差。
4.钟差误差：卫星和用户设备的时钟可能存在一定的误差，这将直接影响到用户位置和时间的计算。
为了提高卫星导航系统的精度，科学家和工程师们采取了许多方法和技术，包括以下几个方面：1.差分定位法：差分定位法通过同时接收基准站和用户设备的信号，通过比较基准站和用户设备之间的差异来消除一些误差，从而提高精度。
低轨卫星星载gnss精密定轨的精度检核方法
第３５卷第１１期２０１０年１１月武汉大学学报·信息科学版ＧｅｏｍａｔｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．３５Ｎｏ．１１Ｎｏｖ．２０１０收稿日期：２０１０ ０９ １５。
项目来源：国家自然科学基金资助项目（４０８７４００４）；国家９７３计划资助项目（２００６ＣＢ７０１３０１）。
文章编号：１６７１ ８８６０（２０１０）１１ １３４２ ０４文献标志码：Ａ低轨卫星星载犌犖犛犛精密定轨的精度检核方法周晓青１，２ 胡志刚１ 张新远３（１ 武汉大学测绘学院，武汉市珞喻路１２９号，４３００７９）（２ 国家测绘局卫星测绘应用中心，北京市海淀区莲花池西路２８号，１００８３０）（３ 中国船舶重工集团总公司第７０７研究所，天津市６３号信箱，３００１３１）摘 要：基于星载ＧＮＳＳ的低轨卫星精密定轨是目前大地测量领域的研究热点，也是解决我国对地观测卫星精密轨道确定最有效的手段。
讨论了目前低轨卫星星载ＧＮＳＳ精密定轨的精度评价方法，并通过对ＧＲＡＣＥ卫星的实测和仿真数据的处理和分析，讨论了这些方法在不同观测条件下的有效性与局限性。
关键词：星载ＧＮＳＳ；低轨卫星；精密定轨；精度评价中图法分类号：Ｐ２２８．４１ 目前，卫星轨道精度评价方法可分为以下两类：①内符合精度检验。
内符合精度指的是在进行卫星轨道精度评价时未使用到其他的独立观测数据或处理结果，而是依靠卫星定轨过程中获得的相关数据或结果来进行分析。
这些方法包括观测数据残差统计、轨道重叠部分偏差统计、轨道衔接点的坐标偏差以及不同数据处理策略与软件结果比较等［１ ３］。
②外符合精度检验。
利用未参与精密定轨系统的其他观测系统数据实施卫星轨道精度的检验，如ＳＬＲ数据等。
除ＳＬＲ数据外，根据不同低轨卫星的特点及其所具备的条件，还可以获得其他观测数据来进行轨道精度检验，如ＣＨＡＭＰ卫星上的加速度计、ＧＲＡＣＥ卫星的Ｋ波段观测值［４］以及ＤＯＲＩＳ系统［５］等。
卫星导航系统原理及精度分析
卫星导航系统原理及精度分析卫星导航系统是现代导航技术中应用广泛的一种导航方式。
通过地面控制中心与卫星系统的协作，卫星导航系统能够为用户提供高精度的定位、导航和时间服务。
本文将首先介绍卫星导航系统的原理，然后深入探讨其精度分析。
卫星导航系统原理卫星导航系统由卫星系统、地面控制中心和用户设备组成。
卫星系统包括一组运行在距地球高度约20,000公里的卫星，它们环绕地球轨道运行。
每颗卫星都带有一台先进的原子钟，用于提供精确的时间信号。
地面控制中心负责监控卫星系统的运行和维护，并发送指令控制卫星的轨道和钟差。
这些指令通过地面轨道站发送到卫星，然后卫星再传输到用户设备。
用户设备是卫星导航系统中与用户直接交互的部分，常见的有GPS设备。
用户设备接收卫星发射的信号，通过测量信号传播时间差来计算自己与卫星的距离。
至少接收四颗卫星的信号后，用户设备可以通过三角定位原理计算出自己的位置。
卫星导航系统的精度分析卫星导航系统的精度主要受到以下几个因素的影响：1. 天线与卫星视线之间的阻挡当天线与卫星视线之间存在建筑物、树木、山脉等障碍物时，会引起信号衰减，甚至完全阻挡信号。
这会导致测量误差增加，并降低位置精度。
2. 天线与卫星之间的多径效应多径效应是指卫星信号到达接收天线时，除了沿直线传播外，还经过了其他路径的传播。
这些额外路径的信号会与直线传播的信号叠加，导致接收到的信号干扰和失真。
多径效应会导致定位误差增加。
3. 时钟误差和卫星轨道误差卫星上的原子钟虽然非常精确，但仍会存在一定的时钟误差。
另外，由于外部环境和引力等因素的影响，卫星的轨道也会发生微小的偏移。
这些误差会传递给用户设备，影响定位精度。
4. 太阳活动和大气条件太阳活动会产生太阳风暴和电离层的扰动，从而影响卫星导航系统的信号传播和接收。
同时，大气中的湿度、温度和密度变化也会影响信号的传播速度，进而影响测量结果。
为提高卫星导航系统的精度，相关领域的专家和研究人员采取了一系列的技术手段和方法。
卫星导航系统的精度分析
卫星导航系统的精度分析第一章引言随着全球定位系统（GPS）等卫星导航系统的广泛应用，对卫星导航系统的精度分析变得越来越重要。
卫星导航系统的精度分析是指对卫星导航系统的精度进行评估和分析，以确定该系统的实际精度和误差范围。
本文旨在介绍卫星导航系统的精度分析方法和相关参数，并探讨卫星导航系统的常见误差源。
第二章卫星导航系统的精度分析方法2.1 传统方法传统方法是指使用在地面上部署的控制点和接收设备对卫星导航系统精度进行分析，这种方法被称为“控制点法”或“实地法”。
这种方法需要部署大量的控制点和接收设备，成本和时间都非常高昂，这是目前公认的最为费时和费用昂贵的方法之一。
2.2 相对定位法相对定位法是指对两个或多个接收器进行测量，以确定其位置差异和误差。
这种方法可以有效地评估卫星导航系统的精度，但需要相反位置的接收器进行操作，增加了部署和测试的复杂性。
2.3 绝对定位法绝对定位法使用计算机模型和算法来评估卫星导航系统的精度。
这种方法的优点在于，它不需要部署大量的控制点和接收器，就可以评估系统的精度。
然而，这种方法的精度还取决于模型的准确性和算法的正确性。
第三章卫星导航系统的相关参数3.1 几何精度几何精度是指卫星位置和接收器位置之间的差异。
它根据卫星的位置，接收器的位置和其它相关参数计算得出，在实践中，几何精度通常从卫星导航系统的控制台和用户界面中得到。
3.2 时钟精度时钟精度是指在卫星导航系统中，卫星和接收器之间的时间差异。
这是由卫星和接收器内部的时钟不同步引起的，因此需要在计算过程中进行纠正。
时钟精度对卫星导航系统的定位精度影响较大。
3.3 过滤效果过滤效果是指接收器的滤波器根据自身工作，来通过过滤掉干扰并减少误差。
这是卫星导航系统中精度评估中一个重要的参数，可以通过选择特定的接收器来优化系统的精度。
3.4 信噪比信噪比是指信号和噪声的比率。
接收器的信噪比关系到接收器的灵敏度和系统的优化。
信噪比是影响系统精度的另一个重要参数。
卫星定位系统不同模式下的定位精度分析
卫星定位系统不同模式下的定位精度分析作者：周延玲李振兴来源：《珠江水运》2017年第12期摘要：文章通过对GPS、BDS绝对定位，GNSS组合绝对定位、DGPS差分定位和GDCORS定位模式采集的数据进行分析，得出这五种定位模式下的定位精度情况。
实验数据说明，在实验区域内五种定位模式的精度均能达到设计要求，GDCORS精度达到1cm，差分定位优于绝对定位达到0.5m，使用多系统组合定位模式优于单系统定位；该区域BDS单点定位精度与GPS单点定位精度在平面方向一致。
关键词：GNSS 极限偏差内符合精度1.概述GPS系统能够为航空、地面交通及航海提供导航，但是由于其受到来自卫星钟差、星历误差及多路径误差等影响，单点定位的精度难以满足导航和测量等方面的定位需求，因此为了消弱各项误差在定位中影响精确度得到提升，科学界发展了差分全球定位系统（DGPS）。
连续运行参考站跟踪网（以下简称CORS）的诞生，为多参考站网络差分数据计算提供了基础，形成了各种不同的网络RTK算法，极大的提高了差分解算的服务范围、精度和可靠性。
利用多基站网络RTK技术建立的CORS系统已成为城市GPS应用的发展热点之一。
2.测试方法本测试采用静态观测的方法采集各定位模式下的观测值，其中GPS绝对定位与BDS绝对定位是使用仪器直接接收GPS信号和BDS信号，从而获得坐标观测值；GNSS组合系统绝对定位，则是通过接收多源卫星信号（4星，GPS、Glonass、Galileo、BDS）进行绝对定位，直接获得观测值。
测试中分别使用了 TrimbleSPS356和TrimbleR10两种接收机。
TrimbleSPS356信标接收机，即差分DGPS接收机，主要为海洋工程和OEM应用领域提供亚米级的定位精度。
3.测试实施测试工作在某大厦楼顶进行，在检测点“xx大厦”设站，采用连续采集数据的方法，进行24h不间断数据采集。
该测试点所处位置为市中心高楼，周围视野开阔，卫星状况良好。
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不同星历下低轨卫星轨道精度分析
吴琼宝;赵春梅;田华
【期刊名称】《导航定位学报》
【年(卷),期】2017(005)004
【摘要】针对卫星星历的时效性差异导致低轨卫星精密轨道获取滞后的问题,分析IGS组织发布的超快速星历IGU、快速星历IGR和事后精密星历IGF以及广播星历确定的CHAMP卫星轨道的精度特征:采用SLR数据检核GFZ快速科学轨道和4种星历的定轨结果,IGF和IGR星历定轨结果的视向精度与GFZ快速科学轨道基本一致,IGU星历定轨结果稍差一些,广播星历定轨结果视向精度为30～40 cm;将4种星历定轨结果与GFZ快速科学轨道进行对比,IGF和IGR星历定轨的径向、切向和法向精度为6～8 cm,IGU预报部分定轨径向、切向和法向精度均为9 cm左右,广播星历定轨精度优于40 cm.结果表明,IGR和IGU星历能够替代IGF星历达到同样的定轨效果.
【总页数】4页(P21-24)
【作者】吴琼宝;赵春梅;田华
【作者单位】山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛 266590;中国测绘科学研究院,北京 100830;中国测绘科学研究院,北京 100830;山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛 266590
【正文语种】中文
【中图分类】P228.4
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3.低轨卫星轨道序列反演J2项的精度分析 [J], 王凯;韩健;王龙祥;韩宏强;张建权
4.天狼星航摄系统在不同地貌条件下的精度分析 [J], 康学凯; 于东海
5.低轨卫星激光测距轨道预报方法及精度分析 [J], 王磊;赵春梅;何正斌;马天明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。