導航衛星實時高精度軌道與鐘差確定方法研究

《導航衛星實時高精度軌道與鐘差確定方法研究》是依託武漢大學，由樓益棟擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：導航衛星實時高精度軌道與鐘差確定方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：樓益棟
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

基於廣域（全球）跟蹤站網路的實時精密單點定位服務已成為目前GNSS實時定位技術發展的研究重點。高精度的導航衛星實時軌道與鐘差是提升實時系統服務水平（定位精度與初始化時間）的關鍵因素，因此國際上著名研究機構（JPL、GFZ、ESA、BKG）都作為重點課題開展研究，而我國在這方面的研究尚處於起步階段。本課題旨在解決導航衛星實時軌道與鐘差確定中的難點問題，包括實時數據質量控制、實時模糊度處理、大型參數估計問題的快速穩健估計方法、實時基準網最佳化布設與數據處理最優選站策略、軌道與鐘差可靠性及精度的科學評價方法等，建立一套完整的導航衛星實時精密軌道與鐘差確定的理論方法、算法模型及精度評價方法，研製實時精密軌道與鐘差解算軟體。實現實時軌道精度3-5cm，實時鐘差精度優於0.2ns，與目前國際權威研究機構同等精度水平的實時軌道與鐘差產品。

結題摘要

高精度的導航衛星實時軌道與鐘差是提升實時系統服務水平的關鍵因素，國際上著名研究機構（JPL、GFZ、ESA、BKG）都作為重要方向開展研究。本課題重點研究了導航衛星實時精密軌道與鐘差的確定方法，算法模型以及在實時產品評估與套用，形成一套滿足實時性要求的數據處理策略與軟體。提出了導航衛星實時精密定軌的滑動視窗短弧法方程綜合方法，用於實現導航衛星初始位置和力模型參數的連續快速更新，具有處理速度快，初始化時間短、數值穩定等顯著優勢；提出了混合差分高精度衛星鐘實時估計方法，解決了高精度衛星鐘實時估計中存在的衛星鐘基準維持、快速收斂、高效率處理等難點問題。研究軌道與鐘差產品處理的相互影響，建立了可視區域實時產品誤差整體影響分布模型。在PANDA軟體平台基礎上，研發了具有自主智慧財產權的GNSS實時高精度數據處理軟體模組（RT-PANDA）。課題研究成果已套用於武漢大學向IGS組織提供連續日常的軌道與鐘差產品的業務化處理軟體平台，實現實時軌道產品精度（3D）優於5cm，實時鐘差產品精度優於0.2ns，達到國際研究機構同等水平。2012年8月8日被IGS分析中心承認並公布（http://igs.org/organization/ centers.html#ac），武漢大學衛星導航定位中心成為為亞太地區目前唯一的IGS分析中心。課題成果作為“全球衛星導航系統精密定軌定位數據處理理論、方法和軟體系統” （該研究成果獲得2011年度 “國家科技進步獎二等獎”）的重要創新之一， 在2012年IGS實時計畫會議“NTRIP Symposium and Workshop 2012”作口頭匯報，獲得好評。課題發表相關論文10餘篇，其中SCI論文4篇，培養博士1名，碩士6名，圓滿完成課題的研究內容，達到研究目標要求。