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随着小卫星技术的发展,低轨卫星编队飞行已被广泛应用于各类空间大地测量任务,成为目前国内外航天领域研究的热点问题之一。高精度相对定轨是低轨卫星编队系统完成科学任务的重要保证,提高卫星编队相对定轨的精度和可靠性对于改善编队系统整体性能,拓展系统的应用领域具有重要意义。本文针对低轨卫星编队高精度相对定轨的相关问题展开研究,主要工作包括多导航系统融合和多机构融合两个方面。一、研究了BDS和GPS融合低轨卫星编队高精度相对定轨的相关问题。首先,BDS的加入使得可视卫星数由原来GPS单系统的9.71增长到21.58。然后,在仅受观测噪声影响的情况下,BDS、GPS和BDS+GPS 15天的平均相对定轨精度分别为0.74mm,0.66mm和0.52mm,多系统融合后基线精度在单系统基础上分别提高了29.73%和21.21%。其次实验表明GEO和IGSO虽使得BDS可视卫星具有明显的区域性但并未造成相对定轨精度的区域性。在模糊度固定方面,多系统的ADOP值较单系统分别下降7.50%和8.26%,表明多系统融合求解可有效提高模糊度浮点解的精度,更有利于模糊度固定。最后讨论了星历误差的影响,BDS目前的星历误差对近距离编队卫星相对定轨的影响可以忽略,但当编队距离拉大到200km时,GEO单差后的星历误差仍可达到厘米量级。二、研究了基于国防科技大学(NDT)和西安测绘研究所(CHS)两个机构基线产品的互比对融合。通过多机构产品互比来识别基线精度较差的时间段,降低不可靠风险,并通过多机构产品融合进一步提高基线精度。选用重力反演与气候实验(GRACE)卫星数据进行实验,两个机构采用不同的基线处理软件和简化动力学策略,保证了各自的基线产品具有一定的独立性。实验表明,多机构互比对可以有效识别基线精度较差的时间段,NDT和CHS的基线产品之间具有很好的一致性,二者之间没发现明显系统偏差,大约97.86%的基线三维互比对残差量级在2mm以内。两个机构基线产品融合后发现可进一步降低基线产品中的随机波动误差,K/Ka波段测距(KBR)系统校核结果表明融合基线产品精度较NDT基线产品提高8.97%,较CHS基线产品提高29.21%。