一种基于轨道约束的LEO几何法定轨模糊度快速重收敛方法技术

本发明专利技术涉及一种基于轨道约束的LEO几何法定轨模糊度快速重收敛方法，首先，选取适当长度的时间窗口，利用窗口内各个历元的位置求解被观测对象在该时间窗口中的动力学模型，然后以获取的动力学模型进行轨道外推，将外推轨道作为初始轨道并赋予较小的初始方差，再进行位置参数的求解。本发明专利技术针对多频GNSS星载接收机低轨卫星数据特点设计；适用于实时和事后低轨卫星几何法定轨模式；适用于单卫星系统以及多卫星系统之间的组合应用；基于位置参数拟合动力学模型，外推轨道精度高于几何法轨道；与传统实时几何法定轨相比，提供了轨道约束条件，削弱了数据中断对定轨结果的影响，轨道质量更佳、更适合实际应用。更适合实际应用。更适合实际应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于轨道约束的LEO几何法定轨模糊度快速重收敛方法


[0001]本专利技术涉及卫星定位导航GNSS数据处理领域，尤其涉及一种用于卫星轨道确定等应用中星载GNSS接收机几何法定轨模糊度快速重收敛方法。

技术介绍

[0002]随着高精度地球科学研究需求的加大，利用低轨卫星进行地球物理现象探测成为主流研究趋势。然而，高精度的对地研究除了需要星载低轨卫星传感器的探测信息外，还需利用精确的低轨卫星轨道。在地球重力场研究领域，不包含力学误差的几何法低轨卫星轨道受到广泛关注和应用。
[0003]星载GNSS接收机定轨方法以其低成本、易设备、高精度、全球性、连续观测等优点，成为目前低轨卫星精密定轨和星间基线测距的主要手段。该方法的定轨精度主要取决于观测值质量和卫星几何分布。当卫星个数较少或卫星几何构型较差时，定轨精度往往不高。几何法定轨必须利用GNSS观测值。在观测数据中断的情况下，无法获取几何法轨道。此外，模糊度参数在数据中断后需要重新收敛。这一情况导致数据恢复初期的轨道质量下降，难以达到厘米级的定轨精度，对于低轨卫星实时定轨而言是不利的。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于轨道约束的LEO几何法定轨模糊度快速重收敛方法，其特征在于，包括：步骤S1：获取观测对象的多频GNSS观测数据，根据所述GNSS观测数据构建观测方程；步骤S2：计算当前k与上一历元k
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1的时间差Δt，判断时间差Δt是否小于阈值T，其中，T≥60s，k≥2，k为正整数；若是，进入步骤S3；若否，进入步骤S4；步骤S3：根据步骤S1所述观测方程，获取位置参数；步骤S4：选取长度为n的时间窗口，判断所述观测对象的当前累积观测时长是否小于n，其中，12h≤n≤24h；若是，进入步骤S3；若否，进入步骤S5；步骤S5：根据步骤S4所述时间窗口中各历元的位置参数获取动力学模型，获取所述观测对象在该时间窗口中的运动状态；步骤S6：根据步骤S5所述动力学模型，获取外推20min的低轨卫星轨道并构建附有轨道约束的观测方程；步骤S7：根据步骤S6所述轨道约束条件的观测方程，获取低轨卫星几何法轨道。2.如权利要求1所述的模糊度快速重收敛方法，其特征在于，所述步骤S1包括：获取所述观测对象的多频GNSS星载接收机观测数据；对所述GNSS观测数据进行数据预处理；构建相位与伪距无电离层组合观测方程。3.如权利要求2所述的模糊度快速重收敛方法，其特征在于，对所述GNSS观测数据进行数据预处理的步骤包括：低轨卫星的单点定位、卫星截止高度角设置、大气延迟改正、粗差探测与处理以及卫星和星载接收机的天线相位中心修正。4.如权利要求2所述的模糊度快速重收敛方法，其特征在于，所述步骤S3包括：将所述GNSS观测方程线性化；联立所述相位与伪距观测方程，获取低轨卫星几何法轨道。5.如权利要求4所述的模糊度快速重收敛方法，其特征在于，通过卡尔曼滤波获取所述低轨卫星几何法轨道。6.如权利要求1所述的模糊度快速重收敛方法，其特征在于，所述步骤S5包括：根据观测对象在时间窗口n内历元的位置参数获取动力学模型，获取所述观测对象在时间窗口n内历元中的任一历元的运动状态。7.如权利要求1所述的模糊度快速重收敛方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛海波，蒙冠龙，李博峰，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：