星载GPS数据质量控制方法研究.pdf

【星载GPS数据质量控制方法研究】 全球定位系统（GPS）在现代航天任务中扮演着至关重要的角色，特别是在低轨道卫星的定位、定轨和导航（POD）中。星载GPS数据的质量直接影响到定位精度和系统的可靠性。针对星载GPS数据的特殊性和挑战，研究者们提出了一系列质量控制方法来确保数据的准确性和稳定性。 1. **阈值设置与周跳检验量** 在传统的 TurboEdit 方法中，阈值设置和周跳检测参数的选择至关重要。阈值过高可能会漏检周跳，而过低则可能导致误检。汪捷等人对 TurboEdit 方法进行了改进，优化了阈值设置，使之更适应星载GPS数据的特点，减少漏检和误检的可能性，从而提高数据处理的准确性。 2. **抗差估计策略** 基于传统的抗差估计方法，研究人员提出了一种改进的策略。抗差估计旨在有效抑制异常观测值（如粗差）的影响，提高数据处理的稳健性。通过这种改进，可以更好地识别和剔除小周跳及粗差，进一步提升定轨的精度和可靠性。 3. **GRACE卫星数据的应用验证** 为了验证所提出的质量控制方法的有效性，研究使用了GRACE（重力恢复与气候实验）卫星的星载GPS观测数据。GRACE卫星的双星编队提供了理想的测试平台，因为它们的精密轨道确定对数据质量有严格要求。分析结果表明，改进的质量控制方法能显著增强周跳探测性能，有效地抑制了小周跳和粗差的影响，从而提高了几何法定轨的精度和可靠性。 4. **星载GPS数据的挑战** 星载GPS数据面临的主要挑战包括快速变化的卫星几何构型、电离层延迟的剧烈变化以及太空环境的极端条件。这些因素可能导致数据的不连续性、信号失锁和周跳等问题，增加了数据处理的复杂度。 5. **未来发展方向** 虽然已有改进的方法提高了星载GPS数据的质量，但随着航天任务的复杂性和精度要求的提高，未来的研究还需要继续探索更先进的数据处理技术，例如利用机器学习和人工智能算法自动识别和修复数据问题，以及发展实时的质量控制机制。 星载GPS数据质量控制是确保低轨卫星定位精度的关键环节。通过对 TurboEdit 方法的改进和引入抗差估计策略，可以有效提高数据质量，降低周跳和粗差的影响，为航天任务提供更可靠的数据支持。这一领域的研究将持续推动GPS技术在航天领域的应用和发展。