摘要
高精度的卫星轨道是保证卫星应用的重要前提，随着对高精度GNSS轨道需求的增加以及将要建成的北斗卫星导航系统定轨的需要，卫星定轨研究工作已成为一个重要的研究课题。 然而，作为后起建设的卫星导航系统，北斗卫星精密定轨方法的研究尚处于起步阶段，相比GPS等成熟系统，理论方法还不完善，定轨精度也还有较大的提升空间。在此背景条件下，借鉴已有系统的成熟经验，结合北斗系统自身特点，以导航卫星精密定轨方法的最新发展方向为牵引，积极推动北斗卫星精密轨道确定方法的发展与完善，进一步提高北斗卫星精密定轨精度水平，对系统的建设发展尤显重要。为此，论文围绕北斗卫星导航系统精密轨道确定这一核心问题展开研究，首先总结对比了各卫星导航系统及其精密定轨方法的发展现状，并介绍了卫星精密定轨的理论基础，在此基础上，从单系统GPS导航星座精密定轨、GPS/GLONASS联合定轨、北斗卫星广播星历轨道精度、北斗卫星精密轨道确定以及卫星轨道预报等方面对北斗卫星精密定轨方法进行了系统研究，本文的主要研究内容如下: 1)利用双差相位数据对GPS导航卫星进行动力学定轨，主要研究了GPS卫星导航系统精密轨道确定的基本问题，分析了轨道确定的基本流程。 2)研究了GPS/GLONASS卫星联合定轨的基本问题，分析了GPS/GLONASS时空统一问题。 3)阐述了北斗广播星历轨道精度比较流程，分析了利用北斗广播星历计算GEO卫星轨道的方法，并以武汉大学发布的精密星历作为参考，统计了北斗广播星历轨道误差。 4)利用全球分布的MGEX站的实测数据，使用“两步法”以双差的方式对北斗卫星进行了精密定轨。研究了北斗卫星轨道确定的处理策略，重点分析了轨道确定的流程，并且通过实验评价了三种不同类型轨道的精度。结果显示:GEO卫星的定轨精度相比于IGSO卫星和MEO卫星普遍偏低，这主要是由于GEO卫星的静地性决定的，另外，对于北斗卫星双差模糊度的固定方法还需进一步的研究分析。 5)研究了导航卫星精密轨道预报的方法，轨道预报的详细流程，且通过实验得出不同卫星系统轨道预报的精度。
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