星载KBR系统与GPS接收机在低低卫-卫跟踪模式中的精度指标分析

"低低卫-卫跟踪模式中星载KBR系统和GPS接收机指标设计论证 (2012年)" 本文主要探讨了在低低卫星-卫星跟踪（Low-Low卫-卫跟踪）模式下，星载Kinematic北斗/Radar（KBR）系统和全球定位系统（GPS）接收机的精度指标对地球重力场测量的影响。在卫星重力测量中，准确的星间距离、星间距离变化率和卫星轨道位置是至关重要的参数。 首先，作者推导了星载KBR系统的星间距离误差模型，该模型显示星间距离的精度直接影响着累计大地水准面的精度。通过分析，得出星载KBR系统的星间距离精度指标应该控制在约0.64×10^-6米，这意味着KBR系统必须具备极高的测量能力，以确保微小的距离变化也能被精确捕捉。 其次，作者讨论了星间距离变化率的误差模型，这是衡量卫星相对运动速度的指标。星载KBR系统的星间距离变化率精度指标被设定为大约0.8×10^-6米/秒，这同样是一个极其苛刻的要求，因为它需要系统能够精确地跟踪卫星之间的相对速度变化。 接着，文章分析了星载GPS接收机的卫星轨道位置误差模型。由于GPS接收机用于确定卫星的精确位置，其精度直接影响地球重力场模型的构建。研究指出，星载GPS接收机的卫星轨道位置精度指标应达到约2.1厘米，这是一个对现有技术的挑战，因为这要求接收机必须能够在复杂的太空环境中提供高度精确的位置信息。 最后，作者建立了星间测速和轨道位置误差的联合影响模型，用于评估这些因素如何共同作用于累计大地水准面的精度。在上述精度指标下，该模型预测恢复120阶地球重力场对应的累计大地水准面精度约为26厘米。这表明，即使在理想条件下，考虑到所有误差源，地球重力场的重建仍然存在一定的不确定性。 文章还提及了现有的卫星重力测量任务，如CHAMP和GRACE，它们在地球重力场的探测方面取得了显著成果，但仍然存在精度限制。例如，CHAMP卫星的大地水准面精度约为18厘米，而GOCE卫星的发射因技术问题推迟，显示了高精度卫星重力测量的复杂性和挑战性。 星载KBR系统和GPS接收机的精度指标设计对于低低卫-卫跟踪模式的地球重力场测量至关重要。为了提高测量精度，需要不断优化和提升这些系统的性能，以实现更高级别的地球重力场模型恢复。同时，考虑到技术难度和成本效益，选择合适的卫星重力测量模式和轨道参数也是研究中的关键问题。