《测绘科学》2006年04期 加入收藏    获取最新 
 GPS卫星轨道数值积分与广播星历及IGS精密星历的比较
 刘红新;程鹏飞;王解先;成英燕
   本文采用作者自编的SPPORB IT程序,对GPS卫星轨道的运动方程进行Adam s数值积分求解,同时利用广播星历计算卫星轨道坐标,然后将两者结果同IGS精密星历提供的卫星坐标进行比较,并探讨其轨道误差,计算结果显示广播星历与精密星历差值在2m左右,而数值积分与精密星历的差值在2 cm左右,进一步的分析表明前者误差较大是没有考虑卫星所受的太阳光压、日月引力等影响,而后者考虑了这些影响。鉴于IGS提供的是地固系坐标,而本文数值积分是在惯性系坐标系下进行的,因此本文还举例对惯性坐标系和地固系之间的坐标转换进行了描述。最后,通过实例说明SPPORB IT程序的稳定性以及Adam s数值积分方法的有效性。
【作者单位】:上海同济大学测量与国土信息工程系;中国测绘科学研究院;上海同济大学测量与国土信息工程系;中国测绘科学研究院 上海200092;中国测绘科学研究院;北京100039;北京100039;上海200092;北京100039
【关键词】:Adams;数值积分;广播星历;轨道误差;惯性系;地固系
【基金】:国家自然基金(40474005)项目;青岛市自然科学基金(04-2-JZ-101)联合资助
【分类号】:P228.4
【DOI】:cnki:ISSN:1009-2307.0.2006-04-011
【正文快照】:
  1引言近年来,随着GPS技术在测绘、导航制导、气象等领域的大力开发和广泛应用,对GPS卫星星历的精度和实时性也提出了越来越高的要求。然而,GPS卫星广播星历即使在SA政策取消之后,也只能为全球大多数用户提供5m左右的实时定位精度,致使许多GPS应用需求难于满足。自从1994年国际GPS地球动力学服务机构(InternationalGPS Service for Geodynam ics,即IGS)正式运作以来,轨道精度可达5 cm的IGS精密星历可从因特网免费获取,从而满足了各项事后精密定位的需求。但由于IGS提供的精密星历只能事后(两个星期)获取,导致无法为实时(或准实…
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 Comparison of GPS satellite orbit numerical integration with broadcast ephemeris and IGS precise ephemeris
 LIU Hong-xin~(①②);CHENG Peng-fei~(②);WANG Jie-xian~(①);CHENG Ying-yan~(②)(①Dept.of Surveying and Geomatics;Tongji University;Shanghai 200092;P.R.China;②Chinese Academy of Surveying and Mapping;Beijing 100039)
  The motion equation systems of GPS satellite orbits have been solved with the software SPPORBIT developed by the authors,which is based on Adams numerical integration method.The satellite orbits are also computed using broadcast ephemeris.Results are compared with IGS precise ephemeris and orbit errors are discussed respectively.The differences between broadcast and precise ephemeris,numerical integration and precise ephemeris are about 2 m and 2 cm respectively.Further analysis shows that the sun pressure and the gravitation of the sun and the moon have not been taken into account in the former,while these factors are considered in the latter.Due to the fact that IGS precise orbits are in Earth-fixed reference frame,the numerical integrations,however,are performed in Inertial reference frame,the transformation between two frames has been described with some examples.Practical results show the stability of software SPPORBIT and the validity of the Adams numerical integration.
【Keyword】:adams;numerical integration;broadcasting ephemeris;orbit error;inertial reference frame;earth-fixed reference frame
 【引证文献】 共(2)篇 
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1李科,翟京生,李胜全,沈明,马福成; 卫星伪距定位精度模拟评估软件设计 [J];微计算机应用; 2007年09期
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1刘红新; CHAMP卫星定轨方法研究 [D];同济大学; 2006年
 【共引文献】 共(774)篇 
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2朱长青,朱彩英,史文中,王玉海,陈星; 论数学在测绘中的应用和前景 [J];测绘科学; 2003年02期
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4姚宜斌,施闯; 利用球近似大地坐标系统表示变形点位移量的可行性研究 [J];地壳形变与地震; 2001年02期
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6李小青,杭恒荣; 球载X射线探测器观测目标自动跟踪系统 [J];电子技术应用; 1998年08期
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8周善石,王解先; GPS广播星历与历书的精度比较 [J];工程勘察; 2006年09期
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10于先文,范一中; GPS用于有电磁场干扰测区的滑坡变形监测的可行性探讨 [J];测绘工程; 2000年03期
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1杨舒诚; 基于GPS的青藏高原南部地壳运动的正反演分析 [D];长安大学; 2006年
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3芦霞; 基于U-TDOA测控网定位技术研究 [D];上海海事大学; 2004年
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5章鹏; 基于DSP的大跨度缆索承重桥梁挠度测量系统的研究与实现 [D];重庆大学; 2002年
6李明洋; 大跨度桥梁连通管式光电挠度测量系统 [D];重庆大学; 2004年
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9袁登科; 蜂窝网络消除非视距传播误差影响的定位算法研究 [D];西南交通大学; 2005年
10秦浩华; 具有区域识别功能出租车计价器车载定位模块的研制 [D];天津工业大学; 2004年
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1吴江飞; 星载GPS卫星定轨中若干问题的研究 [D];中国科学院研究生院(上海天文台); 2006年
2孙中苗; 航空重力测量理论、方法及应用研究 [D];解放军信息工程大学; 2004年
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6孙红星; 差分GPS/INS组合定位定姿及其在MMS中的应用 [D];武汉大学; 2004年
7杨杰; 星载SAR影像定位和从星载InSAR影像自动提取高程信息的研究 [D];武汉大学; 2004年
8韩保民; 基于星载GPS的低轨卫星几何法定轨理论研究 [D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所); 2003年
9王振杰; 大地测量中不适定问题的正则化解法研究 [D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所); 2003年
10罗少聪; 大气负荷效应问题研究 [D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所); 2003年
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3赵修涛; RTK技术在城市测量中的应用 [A];建设工程理论与实践(第二辑) [C]; 2005年
4张长国; GPS观测数据的分析与处理 [A];山东省测绘学术年会论文集 [C]; 2006年
 【同被引文献】 共(36)篇 
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1陈俊勇; GPS应用的最新进展──国际大地测量协会(IAG)2001年科学大会综述 [J];测绘科学; 2001年04期
2刘广军,吴晓平,郭晶; 一种数值稳定的次优并行Sage自适应滤波器 [J];测绘学报; 2002年04期
3王解先,刘慧芹,唐立军; 不同站心地平坐标系下的坐标归算 [J];工程勘察; 2005年05期
4王解先,刘红新; Galileo、GPS和Galileo/GPS组合系统实用性的比较 [J];大地测量与地球动力学; 2005年01期
5胡国荣; 星载GPS低轨卫星定轨理论研究 [J];测绘学报; 1999年03期
6杨圣,沈兰荪,姚士仲; 卡尔曼滤波法的模型误差 [J];光谱学与光谱分析; 1995年03期
7许厚泽; 卫星重力研究:21世纪大地测量研究的新热点 [J];测绘科学; 2001年03期
8胡明城; 空间大地测量的最新进展(二) [J];测绘科学; 2001年04期
9胡明城; 空间大地测量的最新进展(四) [J];测绘科学; 2002年02期
10刘红新,王天祥,王解先; 自适应卡尔曼滤波在大跨径桥梁安全监控中的应用 [J];测绘信息与工程; 2004年06期
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1柴艳菊; 拟准检定法的理论、应用及程序设计 [D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所); 2002年
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1韩保民; 基于星载GPS的低轨卫星几何法定轨理论研究 [D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所); 2003年
2郑作亚; GPS数据预处理和星载GPS运动学定轨研究及其软件实现 [D];中国科学院研究生院(上海天文台); 2005年
3郭金运; 由星载GPS数据进行CHAMP卫星定轨和地球重力场模型解算 [D];山东科技大学; 2004年
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1吴斌,彭碧波; 星载GPS技术的低轨卫星精密定轨研究进展——方法和算例 [A];《大地测量与地球动力学进展》论文集 [C]; 2004年
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1张丹,刘红新,岳荣先; 数据处理中几种内插和拟合方法的探讨及应用 [J];上海师范大学学报(自然科学版); 2007年06期
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2宁津生,晁定波,李建成; 计算Stokes公式的快速Hartley变换(FHT)技术 [J];武汉大学学报(信息科学版); 1993年03期; 6-13
3江先华; 地球对引潮力位、表面负荷及切向应力的变形响应 [J];大地测量与地球动力学; 1987年02期; 59-68
4刘春,展昀; GIS中平面线元误差带的概率分析 [J];同济大学学报(自然科学版); 2007年06期; 106-109+115
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1张云彬; 支持卫星遥感数据融合的影像定位理论与方法 [D];解放军信息工程大学; 2004年
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