Точность глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS) имеет решающее значение для точных приложений, однако региональные сети часто сталкиваются с трудностями в поддержании этой точности. Интеграция данных со спутников на низкой околоземной орбите (LEO) с наземными станциями предлагает многообещающее решение этих проблем. Учитывая эти ограничения, существует очевидная необходимость в изучении более эффективных методов определения орбиты GNSS.
12 августа 2024 года исследователи из Шанхайской астрономической обсерватории Китайской академии наук опубликовали в журнале Satellite Navigation исследование , в котором продемонстрировали, что интеграция данных региональных наземных станций с измерениями спутников на низкой околоземной орбите значительно улучшает определение орбиты с помощью глобальной системы позиционирования (GPS).
Исследование проанализировало данные с 20 по 26 января 2019 года, включающие 13 спутников LEO и шесть международных станций GNSS Service по всему Китаю. Результаты показывают, что этот подход может достичь точности на уровне сантиметра в продуктах GPS-орбиты и часов, что имеет решающее значение для высокоточных приложений GNSS.
Это исследование улучшает определение орбиты GPS путем интеграции данных региональной наземной станции с измерениями 13 спутников LEO. Исследование, проведенное Шанхайской астрономической обсерваторией, использовало шесть станций GNSS вокруг Китая и спутники LEO из таких миссий, как GRACE Follow-On, SWARM, Sentinel, Jason и китайские метеорологические спутники.
Метод интеграции значительно улучшил точность орбиты GPS, достигнув средних ошибок 2,27 см в радиальном направлении, 3,45 см вдоль траектории и 3,08 см поперек траектории, с точностью часов лучше 0,15 наносекунд. Спутники LEO также продемонстрировали высокую точность, большинство ошибок в пределах 4 см.
Такой подход демонстрирует потенциал низкоорбитальных спутников для повышения точности ГНСС, особенно в регионах с ограниченным покрытием наземных станций, предлагая надежное решение для получения высокоточных орбитальных и часовых продуктов GPS, имеющих решающее значение для различных приложений.
Доктор Чэнпан Тан, ведущий научный сотрудник Шанхайской астрономической обсерватории, говорит: «Интеграция данных спутников LEO с региональными наземными станциями обеспечивает практическое решение проблем высокоточного определения орбиты в GNSS. Наши результаты показывают, что этот подход может обеспечить надежные продукты орбиты и часов, которые имеют жизненно важное значение для широкого спектра приложений, от навигации до наблюдения за Землей».
Интеграция спутников LEO с региональными наземными станциями знаменует собой значительный прогресс в технологии GNSS. Этот метод не только повышает точность определения орбиты GPS, но и открывает новые возможности для высокоточных приложений, особенно в регионах с редким покрытием наземных станций.
Поскольку группировки спутников на низкой околоземной орбите продолжают расширяться, такой подход может стать стандартной практикой, обеспечивая более надежные и точные услуги ГНСС по всему миру.
