GRACE Follow-On卫星的星载GNSS相位测速法

通常认为，低轨卫星的速度和加速度信息需要首先进行卫星精密定轨，再通过轨道微分法得到最终解算结果。本文基于GRACE Follow-On卫星的GPS载波相位观测数据，通过数值微分方法直接对载波进行微分，解算得到卫星的速度和加速度。基于2018-11-01—2018-11-10的GRACE Follow-On C/D卫星实测数据进行了试验，利用CODE精密星历和5 s钟差产品，结果表明，当微分器长度设置为9点时，载波相位直接法确定C和D卫星速度的3D RMS分别可达0.227 6 mm/s和0.238 4 mm/s（微分间隔为60 s）；确定卫星加速度的3D RMS分别可达4.1 μm/s2和4.5 μm/s2（微分间隔为90 s）。载波相位直接微分法相比于运动学轨道差分法而言，无须固定模糊度，削弱了轨道历元间相关性对其微分速度和加速度的影响，可为GRACE Follow-On任务的精密定轨和重力场解算提供高精度的速度和加速度信息。