电离层延迟误差是单频GPS (Global Positioning System)数据最主要的误差源,为提高基于单频GPS数据的LEO (Low Earth Orbiting)卫星定轨精度,必须消除/减弱GPS观测数据中电离层延迟影响.研究了全球电离层模型GIM (Global Ionospheric Maps)在基于单频GPS伪距数据的低轨卫星运动学和动力学定轨中的应用,并通过估算电离层尺度因子的方法消除C/A码伪距观测量中电离层延迟影响.由于LEO卫星星载GPS信号受电离层延迟影响与卫星轨道高度相关,选取了轨道高度在300～800 km的CHAMP (CHAllenging Mini-satellite Payload)、 GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment)、TerraSAR-X及SAC-C等LEO卫星C/A码伪距观测量作为试算数据. CHAMP等卫星实测数据计算结果表明:以JPL (Jet Propulsion Laboratory)发布的GIM模型作为背景模型,通过电离层比例因子法能很好地消除C/A码伪距观测量中电离层延迟影响,提高LEO卫星运动学和动力学定轨精度,其中,CHAMP卫星轨道最低,受电离层延迟影响最严重,定轨精度提高最显著,分别为55.6％和47.6％; SAC-C卫星轨道高度最高,受电离层延迟影响最小,相应的定轨精度提高幅度也最低,分别为47.8％和38.2％.
天体力学 航天器 方法 数据分析