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1、基于iGMAS观测网络数据的北斗新一代卫星（BeiDou-3）精密定轨初步结果与分析,潭冰峰，袁运斌,第二届大地测量与地球物理学学术大会-IAG-G02 江苏 南京,中国科学院测量与地球物理研究所 2016年9月24日,报告目录,研究背景,BeiDou-3卫星精密定轨方法与流程,BeiDou-3卫星精密定轨初步结果展示,总结与展望,研究背景(1/5),北斗卫星导航系统-BeiDou Navigation Satellite System (BDS),BDS系统建设,区域系统 全球系统,BDS区域系统情况,5 GEO + 5 IGSO + 4 MEO；2012年12月27日起正式向亚太区域提供定
2、位、导航、授时服务；,BDS全球系统情况,2015年3月30日，第一颗新一代北斗全球导航卫星（BeiDou-3）- BeiDou I1S-C31发射成功；,标志着北斗卫星导航系统正式从区域走向全球化建设；,2015年2月10日起，国际海事组织（IMO）正式认可BDS并将其纳入全球无线电导航系统。,目前在轨运行BeiDou-3 Satellites： C31, C32, C33, C34, C35；,研究背景(2/5),北斗卫星导航系统星座现状（2016-9）,* https:/directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/c-mi
3、ssions/cnss,研究背景(3/5),BeiDou-3 Satellites新特性,保留BeiDou-2 信号传输体系,三个频点：1561.098 MHz (B1), 1207.140 MHz (B2) and 1268.520 MHz (B3)；,新的信号体制,B1变更为1575.42 MHz，与GPS L1及Galileo E1频率一致；,B1信号调制方式从QPSK变为MBOC；B2信号调制方式采用新的四种调制方式；,地面跟踪站,iGMAS：目前有9个跟踪站能接收BeiDou-3 Satellites 旧的B1及B3频点数据；,MGEX： 目前有4个跟踪站能接收BeiDou-3 C3
4、1 B1频点数据；,B2a及B2b两种备选频率；两种B3c备选频率；,研究背景(4/5),iGMAS BDS跟踪站-9个,研究背景(4/5),iGMAS BDS跟踪站-9个,研究背景(5/5),MGEX BDS跟踪站-52个，其中有4个能接收C31 B1频点数据,BeiDou-3卫星精密定轨方法与流程(1/2),BeiDou-3卫星精密定轨-两步法间接联合,GPS单系统精密定轨, BeiDou-3 Satellites地面跟踪站目前数量和分布均有限；, 将所选取的iGMAS 9个站及MGEX 52个站用于GPS单系统精密定轨；,BDS单系统精密定轨, 将得到的测站坐标等参数引入，在北斗单系统定
5、轨中固定或作为先验值；, 将得到的测站坐标、测站天顶对流层延迟参数、地球自转参数输出。, 观测数据：B1、B3消电离层双差相位及伪距数据；定轨弧段3天；, 动力学参数：选用五参数ECOM光压模型以及伪随机脉冲参数。,BeiDou-3卫星精密定轨方法与流程(2/2),BeiDou-3卫星精密定轨策略,BeiDou-3卫星精密定轨初步结果展示 (1/13),定轨数据选取, iGMAS跟踪站网 9个跟踪站2016.07.16-08.14观测数据；BeiDou-3,轨道检核, 内符合（重叠弧段）, 外符合（SLR检核）, MGEX跟踪站网 52个跟踪站2016.07.16-08.14观测数据；BeiD
6、ou-2,BeiDou-3卫星精密定轨初步结果展示 (2/13),内符合-重叠弧段互差,BeiDou-3卫星精密定轨初步结果展示 (3/13),外符合-SLR检核,本次处理期间，C31, C32, C33, C34, C01, C08, C10及C11卫星分别有12, 29, 45，10，114，36，125及104个SLR观测值normal points (NPs)，这些观测值来自ILRS观测网络的Yarragadee, Monument, Papeete, Changchun, Shanghai, Mount Stro, Herstmonce and Matera测站 (见下图).,Bei
7、Dou-3卫星精密定轨初步结果展示 (4/13),内符合-重叠弧段互差结果-BeiDou 3,C31,C32,C33,C34,BeiDou-3卫星精密定轨初步结果展示 (5/13),内符合-24h重叠弧段互差结果-BeiDou 3,BeiDou-3卫星精密定轨初步结果展示 (6/13),外符合-SLR结果-BeiDou 3,C31,C32,C33,C34,BeiDou-3卫星精密定轨初步结果展示 (7/13),外符合-SLR结果-BeiDou 3,BeiDou-3卫星精密定轨初步结果展示 (10/13),内符合-重叠弧段-BeiDou 2,BeiDou-3卫星精密定轨初步结果展示 (11/13
8、),内符合-重叠弧段-BeiDou 2,BeiDou-3卫星精密定轨初步结果展示 (12/13),C01,C08,C10,C11,外符合-SLR结果-BeiDou 2,BeiDou-3卫星精密定轨初步结果展示 (13/13),外符合-SLR结果-BeiDou 2,总结与展望(1/1),(1) 进行了BeiDou-3 Satellites卫星精密定轨实验, 选取了iGMAS 9个跟踪站（用于BeiDou 3 POD）及MGEX 52个跟踪站（用于BeiDou 2 POD） 2016.07.16-08.14观测数据进行精密定轨实验； 采用两步法间接联合精密定轨，利用IGGAC精密定轨软件完成了此次处理；,(2) 对精密定轨结果进行了精度评定,(3) 未来需进一步开展的研究, 在BeiDou-3地面跟踪站数量受限情况下，采用非差方式进行解算以提高数据利用率； 对BeiDou-3卫星姿态控制模式、动力学模型（光压等摄动力模型）进行进一步研究； 对BeiDou-3卫星及地面接收机PCO、PCV标定进行进一步研究。, 内符合-重叠弧段（24h）； 外符合-SLR检核； 本次定轨实验表明：BeiDou-3 IGSO径向精度可达1dm；MEO可达4dm左右；BeiDou-2卫星：GEO：1D RMS 1m内；IGSO：径向 1dm左右；MEO：径向优于1dm；,敬请批评指正！,
