导航卫星实时高精度轨道与钟差确定方法研究

基于广域（全球）跟踪站网络的实时精密单点定位服务已成为目前GNSS实时定位技术发展的研究重点。高精度的导航卫星实时轨道与钟差是提升实时系统服务水平（定位精度与初始化时间）的关键因素，因此国际上著名研究机构（JPL、GFZ、ESA、BKG）都作为重点课题开展研究，而我国在这方面的研究尚处于起步阶段。本课题旨在解决导航卫星实时轨道与钟差确定中的难点问题，包括实时数据质量控制、实时模糊度处理、大型参数估计问题的快速稳健估计方法、实时基准网优化布设与数据处理最优选站策略、轨道与钟差可靠性及精度的科学评价方法等，建立一套完整的导航卫星实时精密轨道与钟差确定的理论方法、算法模型及精度评价方法，研制实时精密轨道与钟差解算软件。实现实时轨道精度3-5cm，实时钟差精度优于0.2ns，与目前国际权威研究机构同等精度水平的实时轨道与钟差产品。

高精度的导航卫星实时轨道与钟差是提升实时系统服务水平的关键因素，国际上著名研究机构（JPL、GFZ、ESA、BKG）都作为重要方向开展研究。本课题重点研究了导航卫星实时精密轨道与钟差的确定方法，算法模型以及在实时产品评估与应用，形成一套满足实时性要求的数据处理策略与软件。提出了导航卫星实时精密定轨的滑动窗口短弧法方程综合方法，用于实现导航卫星初始位置和力模型参数的连续快速更新，具有处理速度快，初始化时间短、数值稳定等显著优势；提出了混合差分高精度卫星钟实时估计方法，解决了高精度卫星钟实时估计中存在的卫星钟基准维持、快速收敛、高效率处理等难点问题。研究轨道与钟差产品处理的相互影响，建立了可视区域实时产品误差整体影响分布模型。在PANDA软件平台基础上，研发了具有自主知识产权的GNSS实时高精度数据处理软件模块（RT-PANDA）。. 课题研究成果已应用于武汉大学向IGS组织提供连续日常的轨道与钟差产品的业务化处理软件平台，实现实时轨道产品精度（3D）优于5cm，实时钟差产品精度优于0.2ns，达到国际研究机构同等水平。2012年8月8日被IGS分析中心承认并公布（http://igs.org/organization/ centers.html#ac），武汉大学卫星导航定位中心成为为亚太地区目前唯一的IGS分析中心。课题成果作为“全球卫星导航系统精密定轨定位数据处理理论、方法和软件系统” （该研究成果获得2011年度 “国家科技进步奖二等奖”）的重要创新之一， 在2012年IGS实时计划会议“NTRIP Symposium and Workshop 2012”作口头汇报，获得好评。. 课题发表相关论文10余篇，其中SCI论文4篇，培养博士1名，硕士6名，圆满完成课题的研究内容，达到研究目标要求。