低轨卫星实时导航是指卫星在不依赖地面直接支持的情况下，仅利用搭载的GNSS接收机的观测数据，在轨实时测定自身的位置、速度、时间等状态参数，从而提供给星上其他载荷，实现卫星的自主运行，通常又称为在轨实时定轨或自主定轨。与地面事后精密定轨处理不同，星上处理通常只能利用误差较为显著的广播星历计算GNSS卫星的轨道与钟差，因而GNSS卫星的广播轨道误差与钟差误差成为限制卫星实时导航精度提升的主要因素。

中国科学院国家授时中心研究团队利用北斗三号（BDS-3）PPP-B2b服务信号播发的实时改正数，对GPS LNAV与BDS-3 CNAV1广播星历进行修正，恢复出GPS/BDS-3卫星高精度的轨道与钟差，从而应用于低轨卫星的实时导航处理，提高实时轨道精度。PPP-B2b服务播发的实时改正数仅当低轨卫星处于亚太区域时才可用，因此在许多观测历元，会存在部分GNSS卫星的PPP-B2b改正数可用而其他GNSS卫星则改正数不可用的情形。针对这一问题，提出了一种改进的滤波测量更新策略，即在PPP-B2b改正数可用的GNSS卫星达到一定数目时，直接排除其他改正数不可用的卫星的观测数据（即不参与测量更新），从而有效排除这些星历误差较大的卫星的干扰，保证卫星的定轨精度。以陆地探测一号A星（LT-1A）为实验对象，开展实时定轨实验。结果表明，采用改进的滤波测量更新策略，可以有效改善定轨精度；基于星载GPS与BDS-3数据，在PPP-B2b服务增强之下，其相较于仅采用广播星历的情形，全弧段统计下的实时定轨精度（3D RMS）分别提高了10%与8%，若仅统计亚太区域，则精度分别提高了24%与11%。

BDS-3 PPP-B2b服务增强下的低轨卫星实时导航增强效果

研究表明，采用PPP-B2b服务信号以及改进的策略，可实现低轨卫星更高精度的实时导航；这对于诸多搭载星载GPS/BDS-3接收机的低轨卫星，具有重要的应用价值。

本研究受到了国家自然科学基金（No. 42304030）、科技部重点研发计划项目（No. 2023YFB3906500）等项目的资助。