CHAMP与GRACE重力卫星的精密GPS定轨研究与应用

本文主要探讨了2008年关于重力卫星星载GPS精密定轨的研究，具体聚焦于CHAMP和GRACE卫星的实际运行数据应用。作者通过对这些卫星的数据进行深入分析，提出了针对几何法精密定轨的一种有效策略，这是在处理实时数据时的重要步骤，旨在提高轨道定位的准确性。 文章首先介绍了背景，指出CHAMP、GRACE和即将发射的GOCE卫星对于提升地球重力场认识的重要性，它们的共同特点是配备了高精度的GPS双频接收机，这为精密定轨提供了关键支持。GPS数据不仅为卫星提供时间与空间基准，还蕴含着地球重力场的微妙变化信息。 在数据处理方面，作者基于PANDA软件处理了长达101天的实时数据，这是精密定轨过程中的关键环节。通过这种方法，作者能够获取卫星精确的位置和运动状态，这对于后续的重力场模型重建至关重要。 为了验证和评估轨道精度，作者采取了多种外部检验手段。这包括与其他机构的卫星轨道对比，利用激光测距观测值进行校准，以及通过恢复重力场模型来检验轨道的准确性。结果显示，本文提出的简化动力学轨道的精度达到了惊人的2~3厘米，而几何学轨道的定轨精度稍低，约为3~4厘米，虽然略逊于动力学轨道，但对于重力场模型的计算来说，这种精度依然足够精确。 此外，文章还强调了现有研究的局限性和未来挑战。尽管当前的几何轨道精度已经相当高，但仍存在提升空间，而且目前没有机构能持续提供高精度的定轨服务，特别是在满足GRACE和GOCE这类超低轨道卫星的需求上。因此，继续深化精密定轨技术的研究，以适应这些卫星的需求，显得尤为重要。 这篇论文为我们揭示了如何有效地利用星载GPS数据对重力卫星进行精密定轨，以及在实际操作中如何保证轨道精度，这对于地球重力场研究领域具有重要的实践价值。