對地觀測衛(wèi)星定軌技術及應用

目錄 
前言 
第1章 緒論 1 
1.1 對地觀測衛(wèi)星 1 
1.1.1 導航衛(wèi)星 1 
1.1.2 測高衛(wèi)星 2 
1.1.3 重力衛(wèi)星 3 
1.1.4 地球資源衛(wèi)星 3 
1.1.5 地球動力學衛(wèi)星 4 
1.2 對地觀測衛(wèi)星定軌技術 4 
1.2.1 SLR技術 4 
1.2.2 DORIS技術 6 
1.2.3 GNSS技術 7 
1.3 定軌試驗衛(wèi)星概況 8 
1.3.1 Lageos衛(wèi)星 8 
1.3.2 Ajisai衛(wèi)星 9 
1.3.3 Jason衛(wèi)星 10 
1.3.4 HY-2衛(wèi)星 11 
1.3.5 ZY3衛(wèi)星 12 
1.3.6 FY-3衛(wèi)星 12 
參考文獻 13 
第2章 衛(wèi)星定軌時空基準 14 
2.1 時空基本概念 14 
2.1.1 時刻與時間間隔 14 
2.1.2 時間基準 14 
2.1.3 天球 14 
2.1.4 歲差 16 
2.1.5 章動 17 
2.1.6 極移 18 
2.2 時間系統(tǒng) 19 
2.2.1 世界時 19
2.2.2 原子時 20 
2.2.3 力學時 20 
2.2.4 協(xié)調世界時 21 
2.2.5 GNSS時間系統(tǒng) 21 
2.2.6 歷元表示 22 
2.3 坐標系統(tǒng) 23 
2.3.1 天球坐標系 23 
2.3.2 地球坐標系 24 
2.3.3 軌道坐標系 25 
2.3.4 衛(wèi)星坐標系 27 
2.3.5 RTN坐標系 27 
2.3.6 測站坐標系 27 
參考文獻 28 
第3章 衛(wèi)星運動方程及定軌方法 29 
3.1 衛(wèi)星運動方程 29 
3.2 衛(wèi)星受力分析 30 
3.2.1 二體問題作用力 30 
3.2.2 N體攝動 30 
3.2.3 地球引力位系數(shù)有關的攝動 31 
3.2.4 月球扁率攝動與地球扁率間接攝動 33 
3.2.5 廣義相對論攝動 34 
3.2.6 太陽輻射壓攝動 35 
3.2.7 地球輻射壓攝動 36 
3.2.8 大氣阻力攝動 37 
3.2.9 經驗力攝動 37 
3.2.10 其他攝動力 38 
3.3 軌道數(shù)值積分 38 
3.4 參數(shù)估計方法 39 
3.4.1 觀測方程的線性化 39 
3.4.2 參數(shù)估計方法簡述 41 
3.5 軌道精度評定 43 
3.5.1 觀測資料的擬合程度 43 
3.5.2 重疊弧段檢驗 44 
3.5.3 弧段端點的銜接程度 44 
3.5.4 獨立軌道比較 45
3.5.5 站星觀測檢核 45 
參考文獻 45 
第4章 SLR技術衛(wèi)星定軌 46 
4.1 概述 46 
4.2 SLR觀測模型 48 
4.2.1 觀測方程 48 
4.2.2 誤差改正 48 
4.3 SLR數(shù)據(jù)處理策略 55 
4.3.1 SLR數(shù)據(jù)預處理策略 55 
4.3.2 SLR數(shù)據(jù)加權策略 55 
4.3.3 SLR定軌控制卡 57 
4.3.4 SLR精密定軌約束和解算參數(shù) 61 
4.4 SLR定軌精度影響因素分析 62 
4.4.1 SLR數(shù)據(jù)數(shù)量和質量因素 62 
4.4.2 SLR測站分布影響 67 
4.4.3 衛(wèi)星質心改正模型影響 68 
4.4.4 對流層延遲改正模型影響 72 
4.4.5 重力場模型影響 73 
4.4.6 海潮和海潮負荷模型影響 76 
4.4.7 不同參考框架影響 78 
4.4.8 SLR數(shù)據(jù)處理策略影響 79 
4.5 SLR定軌實例 83 
4.5.1 Lageos衛(wèi)星精密定軌與精度分析 83 
4.5.2 Ajisai衛(wèi)星精密定軌與精度分析 84 
4.5.3 HY-2衛(wèi)星定軌與精度分析 88 
參考文獻 89 
第5章 地基GNSS技術衛(wèi)星定軌 93 
5.1 概述 93 
5.2 函數(shù)模型與隨機模型 93 
5.2.1 觀測方程 93 
5.2.2 隨機模型 94 
5.3 主要誤差源與改正模型 95 
5.3.1 與衛(wèi)星有關的誤差 96 
5.3.2 與測站有關的誤差 98 
5.3.3 與信號傳播有關的誤差 99
5.4 GNSS衛(wèi)星軌道確定 101 
5.4.1 觀測數(shù)據(jù)預處理 102 
5.4.2 衛(wèi)星初始軌道確定 105 
5.4.3 精密軌道確定 106 
5.4.4 軌道預報 112 
5.5 數(shù)據(jù)質量評估 114 
5.5.1 GNSS數(shù)據(jù)質量評估指標 114 
5.5.2 衛(wèi)星可見數(shù)及 DOP 值分析 116 
5.5.3 多路徑誤差分析 118 
5.5.4 信噪比分析 120 
5.5.5 周跳分析 123 
5.6 定軌精度影響因素分析 123 
5.6.1 太陽光壓模型影響 123 
5.6.2 天線相位中心改正模型影響 126 
5.7 GNSS衛(wèi)星定軌實例 130 
5.7.1 單系統(tǒng)定軌 130 
5.7.2 多系統(tǒng)聯(lián)合定軌 133 
參考文獻 135 
第6章 星載GNSS技術衛(wèi)星定軌 138 
6.1 概述 138 
6.2 星載GNSS觀測模型 139 
6.2.1 觀測方程 140 
6.2.2 幾種常用的線性組合 140 
6.2.3 主要誤差源與改正模型 141 
6.3 數(shù)據(jù)質量評估 143 
6.3.1 數(shù)據(jù)可靠性度量 143 
6.3.2 數(shù)據(jù)質量評估指標 145 
6.3.3 實測數(shù)據(jù)質量評估 146 
6.4 數(shù)據(jù)處理策略 154 
6.4.1 數(shù)據(jù)預處理 154 
6.4.2 力學模型及參數(shù)設置 156 
6.4.3 定軌基本流程 159 
6.4.4 軌道預報方法 160 
6.5 星載GNSS接收機天線相位中心偏差及變化建模 162 
6.5.1 概述 162 
6.5.2 天線相位中心偏差對衛(wèi)星定軌的影響 163 
6.5.3 天線相位中心偏差建模 165 
6.5.4 天線相位中心變化建模 167 
6.6 星載GNSS定軌實例 171 
6.6.1 ZY3衛(wèi)星精密定軌 171 
6.6.2 FY-3衛(wèi)星精密定軌 176 
參考文獻 178 
第7章 DORIS技術衛(wèi)星定軌 180 
7.1 概述 180 
7.2 觀測模型 181 
7.2.1 數(shù)據(jù)格式及轉換 181 
7.2.2 觀測方程 182 
7.2.3 誤差改正 183 
7.3 定軌影響因素分析 183 
7.3.1 重力場模型對定軌精度的影響 183 
7.3.2 天線相位偏差模型對定軌精度的影響 186 
7.3.3 對流層模型對定軌精度的影響 188 
7.3.4 解算ERP參數(shù)對定軌精度的影響 188 
7.4 多種技術綜合定軌 190 
7.4.1 綜合定軌方法 190 
7.4.2 綜合定軌實例 193 
參考文獻 196