留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于位置观测的北斗广播星历速度精度分析

常志巧 胡小工 时鑫 栗靖 马勇波 董文丽 邵佳妮

常志巧, 胡小工, 时鑫, 栗靖, 马勇波, 董文丽, 邵佳妮. 基于位置观测的北斗广播星历速度精度分析[J]. 空间科学学报, 2018, 38(4): 553-559. doi: 10.11728/cjss2018.04.553
引用本文: 常志巧, 胡小工, 时鑫, 栗靖, 马勇波, 董文丽, 邵佳妮. 基于位置观测的北斗广播星历速度精度分析[J]. 空间科学学报, 2018, 38(4): 553-559. doi: 10.11728/cjss2018.04.553
CHANG Zhiqiao, HU Xiaogong, SHI Xin, LI Jin, MA Yongbo, DONG Wenli, SHAO Jia'ni. Accuracy Analysis of Satellites Velocity with BDS Broadcast Ephemeris Based on Position Observationsormalsize[J]. Chinese Journal of Space Science, 2018, 38(4): 553-559. doi: 10.11728/cjss2018.04.553
Citation: CHANG Zhiqiao, HU Xiaogong, SHI Xin, LI Jin, MA Yongbo, DONG Wenli, SHAO Jia'ni. Accuracy Analysis of Satellites Velocity with BDS Broadcast Ephemeris Based on Position Observationsormalsize[J]. Chinese Journal of Space Science, 2018, 38(4): 553-559. doi: 10.11728/cjss2018.04.553

基于位置观测的北斗广播星历速度精度分析

doi: 10.11728/cjss2018.04.553
基金项目: 

国家自然科学基金项目(41204022,41574029,41274043)和上海市空间导航与定位技术重点实验室基金(ZZXT_201701)共同资助

详细信息
    作者简介:

    常志巧,E-mail:zhiqiaochang@163.com

  • 中图分类号: V474;P208

Accuracy Analysis of Satellites Velocity with BDS Broadcast Ephemeris Based on Position Observationsormalsize

  • 摘要: 利用广播星历计算导航卫星的速度向量是GNSS高精度实时测速的必要条件.本文分析了仅以卫星位置向量为观测量的北斗广播星历的速度计算精度.从广播星历拟合过程出发,推导了北斗18参数模型的速度向量计算公式.基于北斗13颗在轨卫星一年的实际轨道数据,分析了全年广播星历计算卫星速度向量的精度.结果表明,利用18参数模型计算的速度误差最大在10-4-1量级;在相同拟合时段条件下,地球静止轨道(GEO)和倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星的速度精度相当,高于中圆地球轨道(MEO)卫星.通过对位置残差序列分析,得出位置残差误差较小且变化趋势平稳是广播星历计算速度精度较高的原因.分析和计算结果验证了仅用位置观测量拟合北斗广播星历算法的有效性.

     

  • [1] HE Haibo, YANG Yuanxi, SUN Zhongmiao. A comparison of several approaches for velocity determination with GPS[J]. Acta Geod. Cartogr. Sin., 2002, 31(3):218-221(何海波, 杨元喜, 孙中苗. 几种GPS测速方法的比较分析[J]. 测绘学报, 2002, 31(3):218-221)
    [2] WANG Tuo, LÜ Zhiwei, YIN Shi, et al. Preliminary accuracy analysis on velocity determination using COMPASS Doppler measurements[J]. J. Geomat., 2012, 37(2):16-19(王拓, 吕志伟, 殷实, 等. 北斗多普勒测速精度的分析[J]. 测绘信息与工程, 2012, 37(2):16-19)
    [3] RAN Chengqi. Operation and Development of BeiDou Navigation Satellite System[J]. Satellite Application, 2014(8):7-10(冉承其. 北斗卫星导航系统运行与发展[J]. 卫星应用, 2014(8), 7-10)
    [4] WANG Jiexian, WANG Jungang, CHEN Junping. BDS broadcast ephemeris fitting based on satellite's position and velocity[J]. J. Tongji Univ. (Nat. Sci.), 2016, 44(1):155-160(王解先, 王君刚, 陈俊平. 基于卫星位置与速度的北斗卫星广播星历拟合[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2016, 44(1):155-160)
    [5] LI Xian, WU Meiping, ZHANG Kaidong, et al. Navigation satellites velocity and acceleration computation:methods and accuracy analysis[J]. Acta Geod. Cartogr. Sin., 2012, 41(6):816-824(李显, 吴美平, 张开东, 等. 导航卫星速度和加速度的计算方法及精度分析[J]. 测绘学报, 2012, 41(6):816-824)
    [6] WU Bo, DANG Yamin, YANG Qiang, et al. Precision analysis of satellite position and velocity by multi-system broadcast ephemeris[J]. Bull. Surv. Mapp., 2016(1):64-67(吴波, 党亚民, 杨强, 等. 广播星历下多系统卫星位置、速度计算及精度分析[J]. 测绘通报, 2016(1):64-67)
    [7] GUO Zhongchen, GAO Jingxiang, CAO Xinyun. Accuracy analysis on orbit and clock of BDS satellites broadcast ephemeris[J]. Coal Technol., 2015, 34(7):113-116(郭忠臣, 高井祥, 曹新运. 北斗广播星历轨道及钟差精度分析[J]. 煤炭技术, 2015, 34(7):113-116)
    [8] WANG Xiaolong, WANG Zhenjie, JI Shengyue, et al. Single station velocity estimation:GPS vs BDS[J]. J. Navi. Posit., 2015, 3(3):39-42, 55(汪晓龙, 王振杰, 姬生月, 等. 单站BDS与GPS实时测速方法研究[J]. 导航定位学报, 2015, 3(3):39-42, 55)
    [9] China Satellite Navigation Office. Beidou navigation satellite system signal in space interface control document open service signal B1I (Version 1.0)[M]. Beijing:China Satellite Navigation Office, 2012(中国卫星导航系统管理办公室. 北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件公开服务信号B1I (1.0版)[M]. 北京:中国卫星导航系统管理办公室, 2012)
    [10] Global Positioning System Wing. Navstar GPS Space Segment/navigation User Interfaces[R], ICD-GPS-200G, 2012
    [11] DU Lan, ZHANG Zhongkai, ZHANG Jin, et al. An 18-element GEO broadcast ephemeris based on non-singular elements[J]. GPS Solut., 2015, 19(1):49-59
    [12] LIU Lin. Orbit Theory of Spacecraft[M]. Beijing:National Defense Industry Press, 2000(刘林. 航天器轨道理论[M]. 北京:国防工业出版社, 2000)
    [13] HUANG Hua. Research on the Broadcast Ephemeris Parameters Model and Its Fitting Algorithm[D]. Nanjing:Nanjing University, 2012(黄华. 导航卫星广播星历参数模型及拟合算法研究[D].南京:南京大学, 2012)
    [14] CHEN Liucheng, HAN Chunhao, CHEN Jinping. The research of satellites broadcast ephemeris parameters fitting arithmetic[J]. Sci. Surv. Mapp., 2007, 32(3):12-14(陈刘成, 韩春好, 陈金平. 广播星历参数拟合算法研究[J]. 测绘科学, 2007, 32(3):12-14)
    [15] LIU Weiping, HAO Jinming, LI Zuohu. Solution method and accuracy analysis of satellite position and velocity from broadcast ephemeris[J]. J. Geod. Geodyn., 2010, 30(2):144-447(刘伟平, 郝金明, 李作虎. 由广播星历解算卫星位置、速度及精度分析[J]. 大地测量与地球动力学, 2010, 30(2):144-447)
    [16] CHANG Zhiqiao, HU Xiaogong, HUANG Hua, et al. The broadcast ephemeris fitting algorithm combining no singularity orbital elements with coordinate rotation and its performance evaluation[J]. J. Geod. Geodyn., 2017, 37(7):732-736(常志巧, 胡小工, 黄华, 等. 综合无奇点根数和坐标旋转的广播星历拟合及其性能评估[J]. 大地测量与地球动力学, 2017, 37(7):732-736)
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1482
  • HTML全文浏览量:  102
  • PDF下载量:  1653
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-18
  • 修回日期:  2017-12-21
  • 刊出日期:  2018-07-15

目录

    /

    返回文章
    返回