实时精密卫星轨道产品生成方法
【专利摘要】本发明提供了一种实时精密卫星轨道产品生成方法，基于广域精密差分系统实现，包括步骤：步骤1.获取快速预报星历；步骤2.根据快速预报星历，将卫星在协议地固系下的位置和速度转换到自定义惯性系中；步骤3.根据卫星在自定义惯性系下的位置和速度，在自定义惯性系下求解瞬时开普勒轨道根数；步骤4.将瞬时开普勒轨道根数发送至用户端，用户端基于接收的瞬时开普勒轨道根数获得卫星星历。在用户端延迟接收或无法接收广播星历时，采用本发明可获得与精密星历等精度的星历产品。
【专利说明】实时精密卫星轨道产品生成方法
【技术领域】
[0001]本发明属于广域精密差分【技术领域】，尤其涉及一种实时精密卫星轨道产品生成方法。
【背景技术】
[0002]为了使用户得到高精度的定位结果，广域精密差分系统会由服务端向用户端播发各种误差改正项。对于卫星星历的改正一般是由服务端向用户端播发一组星历改正数，用户端通过广播星历计算得到的卫星位置加上星历改正数获得高精度的卫星位置。在信号失锁等情况下，用户端可能存在延迟接收甚至无法接收广播星历的情况，此时用户不能单独采用服务端发送的差分改正数计算卫星位置，无法进行定位。
[0003]差分技术是大幅度提高导航定位精度的有效手段，已成为GNSS领域中的研究热点之一，并得到广泛应用。广域精密差分系统是目前使用最为广泛的差分系统之一。当用户无法接收到广播星历时，仅采用差分系统提供的星历改正数无法获得卫星位置，因而不能进行定位。因此，如何解决上述问题意义重大。
【发明内容】
[0004]针对【背景技术】中存在的不足，本发明提供了一种利用基准站播发的瞬时开普勒轨道根数求解卫星位置的、实时精密卫星轨道产品生成方法，适用于用户端延迟接收或无法接收广播星历的情况。
[0005]根据【背景技术】，若由服务端向用户端直接播发卫星星历改正数，在用户端无法接收到广播星历情况下，将无法进行定位。为解决这一问题，本发明提出一种解决方案:
[0006]利用基准站向用户端播发与广播星历中含义相同的6个瞬时开普勒轨道根数，用户端直接利用基准站播发的瞬时开普勒轨道根数，按照广播星历求解卫星位置的方法获得等精度的卫星星历。由于用户端接收基准站发射数据时存在时间延迟，正常情况下时间延迟在30秒内，因此要求基准站播发的瞬时开普勒轨道根数在预报30秒时的星历精度与采用广播星历和星历改正数的精度相当。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案:
[0008]实时精密卫星轨道产品生成方法，基于广域精密差分系统实现，包括步骤:
[0009]步骤I，获取快速预报星历；
[0010]步骤2，根据快速预报星历，将卫星在协议地固系下的位置和速度转换到自定义惯性系中，所述的自定义惯性系的X、Y、Z、三轴指向与瞬时协议地固系一致；
[0011 ] 步骤3，根据卫星在自定义惯性系下的位置和速度，在自定义惯性系下求解瞬时开普勒轨道根数，所述的瞬时开普勒轨道根数包括升交点赤经、轨道倾角、长半径、偏心率、近地点角距和平近点角；
[0012]步骤4，服务端将瞬时开普勒轨道根数发送至用户端，用户端基于接收的瞬时开普勒轨道根数获得卫星星历。[0013]步骤I中所述的快速预报星历由基准站从IGS网站上下载。
[0014]步骤2中将卫星在协议地固系下的位置和速度转换到自定义惯性系中时仅考虑地球自转影响，卫星在协议地固系和在自定义惯性系下位置不变，卫星在自定义惯性系下
速度
【权利要求】
1.实时精密卫星轨道产品生成方法，其特征在于，包括步骤: 步骤I，获取快速预报星历； 步骤2，根据快速预报星历，将卫星在协议地固系下的位置和速度转换到自定义惯性系中，所述的自定义惯性系的X、Y、Z、三轴指向与瞬时协议地固系一致； 步骤3，根据卫星在自定义惯性系下的位置和速度，在自定义惯性系下求解瞬时开普勒轨道根数，所述的瞬时开普勒轨道根数包括升交点赤经、轨道倾角、长半径、偏心率、近地点角距和平近点角； 步骤4，服务端将瞬时开普勒轨道根数发送至用户端，用户端基于接收的瞬时开普勒轨道根数获得卫星星历。
2.如权利要求1所述的实时精密卫星轨道产品生成方法，其特征在于: 步骤I中所述的预报卫星星历由基准站从IGS网站上下载。
3.如权利要求1所述的实时精密卫星轨道产品生成方法，其特征在于: 步骤2中将卫星在协议地固系下的位置和速度转换到自定义惯性系中时仅考虑地球自转影响，卫星在协议地固系和在自定义惯性系下位置不变，卫星在自定义惯性系下速度
4.如权利要求1所述的实时精密卫星轨道产品生成方法，其特征在于: 步骤4中服务端不直接将长半径a和升交点赤经Ω发送至用户端，而是将士和Ω +toe.w发送至用户端，其中，为参考时刻，即卫星位置矢量？对应的时刻；w为地球自转角速度。
【文档编号】G06F19/00GK104020481SQ201410284452
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】楼益栋, 卿芸, 宋伟伟, 施闯 申请人:武汉大学