HOI延迟对LEO卫星简化动力学POD的影响

作者：张兵良; 方卓^*; 李珊珊; 曾彬

来源：导航定位与授时, 2023, 1-13.

• LEO卫星
• HOI延迟
• 简化动力学POD
• 轨道高度

通常使用无电离层（ionospheric-free，IF）线性组合（linear combination，LC）消除低地球轨道（low Earth orbit，LEO）卫星简化动力学精密定轨（precise orbit determination，POD）一阶电离层延迟误差，忽略了高阶电离层（high-order ionospheric，HOI）延迟误差。随着LEO卫星POD技术的发展，计算不同轨道高度的HOI延迟并探索其变化已成为进一步提高POD精度的重要手段。首先，使用国际参考电离层-2016（international reference ionosphere-2016，IRI-2016）和国际地磁参考场第13代（international geomagnetic reference field：the 13th generation，IGRF-13）模型，计算电离层穿刺点（Ionospheric Pierce Point，IPP）位置和地磁场强度。其次，使用平滑星载GNSS数据计算电离层斜路径总电子含量（slant total electron content，STEC）。然后，分别计算GOCE、GRACE-A和SWARM-A/B卫星的二阶和三阶电离层延迟。最后，评估了HOI延迟对LEO卫星重叠轨道（overlapping orbit）分析、卫星激光测距（satellite laser ranging，SLR）检核和精密科学轨道（precision science orbit，PSO）比较结果的影响。实验结果表明：HOI延迟对LEO卫星简化动力学POD的影响大约在毫米至厘米的数量级上；HOI延迟对LEO卫星简化动力学POD外符合精度影响分别达到0.92、0.22、0.21和0.18 mm；随着LEO卫星轨道高度的增加，HOI延迟对LEO卫星简化动力学POD的影响越小。

• 单位
  南京农业大学; 南京信息工程大学