武汉大学学报(信息科学版)2024,Vol.49Issue(9) :1546-1555.DOI:10.13203/j.whugis20240077

非差模糊度固定的高分三号SAR卫星厘米级定轨

Centimeter Level Orbit Determination for GF3A SAR Satellite with Zero-Difference Ambiguity Resolution

王龙雨 郭靖 李振洪 余琛 王晨 赵齐乐
武汉大学学报(信息科学版)2024,Vol.49Issue(9) :1546-1555.DOI:10.13203/j.whugis20240077

非差模糊度固定的高分三号SAR卫星厘米级定轨

Centimeter Level Orbit Determination for GF3A SAR Satellite with Zero-Difference Ambiguity Resolution

王龙雨 1郭靖 1李振洪 2余琛 2王晨 3赵齐乐1
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作者信息

  • 1. 武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北 武汉,430079
  • 2. 长安大学地质工程与测绘学院,陕西 西安,710054;黄土科学全国重点实验室,陕西 西安,710054;长安大学地学与卫星大数据研究中心,陕西 西安,710054;西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西 西安,710054
  • 3. 长安大学地质工程与测绘学院,陕西 西安,710054;长安大学地学与卫星大数据研究中心,陕西 西安,710054
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摘要

利用高分三号(GF3A)卫星星载全球定位系统(global positioning system,GPS)观测值,研究了星载接收机天线相位中心改正以及整周模糊度固定对GF3A精密定轨的影响.数据质量分析结果表明,单历元可用GPS卫星的平均数量稳定在7个左右,C1和P2码观测值多路径分别为0.89 m和0.34 m,且变化稳定.精密定轨结果表明,通过在轨校正星载GPS天线相位中心,可将径向、切向和法向重叠轨道差异分别从7.9 mm、12.8 mm和15.5 mm提升至4.3 mm、6.6 mm和8.6 mm.通过非差模糊度固定,可进一步将定轨精度提升至3.3 mm、3.5 mm和3.3 mm,实现了优于1cm的精密定轨.相关定轨结果与重处理的Sentinel-1相当,为GF3A科学任务实施提供了有力保障.

Abstract

Objectivse:This study investigates the impact of onboard receiver antenna phase center correction and zero-difference ambiguity resolution on the precise orbit determination(POD)of the Gaofen-3(GF3A)satellite.Methods:The reduced-dynamic precise orbit determination for GF3A was carried out using onboard global positioning system(GPS)observation from December 2016 to February 2017,and the orbit accuracy was evaluated by orbit overlap comparison.Results:The data quality analysis shows that the average of available GPS satellites per epoch remains around 7.The multipath errors for C1 and P2 code observations are 0.89 m and 0.34 m.POD results indicate that the radial,along-track,and cross-track overlapping orbit differences have been reduced from 7.9 mm,12.8 mm,and 15.5 mm to 4.3 mm,6.6 mm,and 8.6 mm by modeling onboard GPS antenna phase center correction.Furthermore,the orbit accuracy can be further improved to 3.3 mm,3.5 mm,and 3.3 mm by fixing the zero-difference ambiguities.Conclusions:Generally,the orbit accuracy of GF3A is comparable to that of the reprocessed Sentinel-1 satellite,achieving a precision better than 1 cm.The high level of accuracy provides a reliable guarantee for the successful implementation of the GF3A scientific mission.

关键词

高分三号卫星/精密定轨/非差模糊度固定/天线相位中心变化

Key words

GF3A/precise orbit determination/zero-difference ambiguity resolution/phase center variation

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出版年

2024
武汉大学学报(信息科学版)
武汉大学

武汉大学学报(信息科学版)

CSTPCD北大核心
影响因子:1.072
ISSN:1671-8860
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