發(fā)布時(shí)間：2021-02-03 01:37

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）地面跟蹤站都配置有高精度的氫原子鐘,并基于精密定軌數(shù)據(jù)處理與主站的時(shí)間基準(zhǔn)進(jìn)行同步.在衛(wèi)星軌道機(jī)動(dòng)以及機(jī)動(dòng)恢復(fù)期間,通常采用幾何法定軌以及單星定軌確定衛(wèi)星的軌道.而在這兩種定軌模式中,需要提供精確的測站鐘差作為輸入.為提高定軌的實(shí)時(shí)性,需要對測站鐘差進(jìn)行預(yù)報(bào)處理.分析了2次多項(xiàng)式模型、附加周期項(xiàng)模型、灰色模型3種模型對北斗地面跟蹤站鐘差短期擬合和預(yù)報(bào)的性能,并將鐘差預(yù)報(bào)結(jié)果應(yīng)用于單星定軌,同時(shí)還分析了不同預(yù)報(bào)鐘差用于定軌的精度.試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),以上3種模型對6個(gè)測站鐘差的平均擬合精度分別為0.14 ns、0.05 ns、0.27 ns,預(yù)報(bào)1 h的平均精度分別為1.17 ns、0.88 ns、1.28 ns,預(yù)報(bào)2 h的平均精度分別為2.72 ns、2.09 ns、2.53 ns.采用3種模型對測站鐘差進(jìn)行預(yù)報(bào)并用于單星定軌,采用附加周期項(xiàng)的鐘差預(yù)報(bào)模型軌道3維誤差最小,不同模型軌道徑向精度差異在3 cm以內(nèi).以上結(jié)果表明,附加周期項(xiàng)的站鐘擬合及預(yù)報(bào)模型在北斗系統(tǒng)機(jī)動(dòng)期間的軌道恢復(fù)數(shù)據(jù)處理具有最好的效果. 

【文章來源】：天文學(xué)報(bào). 2020,61(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

2 h測站鐘差預(yù)報(bào)RMS統(tǒng)計(jì)

圖1為常規(guī)單星定軌觀測數(shù)據(jù)以及測站鐘差輸入時(shí)序的示意圖.從圖中看到,起始時(shí)刻t0是定軌使用數(shù)據(jù)起始?xì)v元時(shí)刻,終止時(shí)刻t1是多星定軌解算的測站鐘差數(shù)據(jù)最后歷元時(shí)刻,t是啟動(dòng)單星定軌的當(dāng)前時(shí)刻.常規(guī)單星定軌使用的有效數(shù)據(jù)取決于多星定軌解算的測站鐘差終止時(shí)刻t1.利用多星定軌估計(jì)得到的測站鐘差進(jìn)行單星定軌時(shí),即使當(dāng)前時(shí)刻t存在觀測數(shù)據(jù),單星定軌最后歷元也只能是終止時(shí)刻t1.在此情況下,t1到t時(shí)刻該衛(wèi)星的廣播星歷需要進(jìn)行預(yù)報(bào),按照目前北斗系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的規(guī)范,該時(shí)段最長可達(dá)2 h,軌道徑向預(yù)報(bào)誤差將超過數(shù)米,系統(tǒng)服務(wù)性能將受到影響.圖1中,從單星定軌使用數(shù)據(jù)終止時(shí)刻t1至當(dāng)前數(shù)據(jù)時(shí)刻t,可采用鐘差預(yù)報(bào)模型對多星定軌獲取的測站鐘差進(jìn)行預(yù)報(bào),實(shí)現(xiàn)當(dāng)前時(shí)刻單星定軌處理,從而提高衛(wèi)星軌道的實(shí)時(shí)性和性能.

圖2是各測站每次擬合的精度時(shí)序圖,從圖中可以看出,采用附加周期項(xiàng)模型的擬合精度較高且較穩(wěn)定,對6個(gè)測站的擬合精度在0.15 ns以內(nèi).灰色模型和多項(xiàng)式模型在不同的擬合時(shí)段體現(xiàn)出明顯波動(dòng)性,2次多項(xiàng)式模型對6個(gè)測站的擬合精度都在1 ns以內(nèi),灰色模型的擬合精度總體較差.圖3 1 h測站鐘差預(yù)報(bào)RMS統(tǒng)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]灰色系統(tǒng)模型在衛(wèi)星鐘差預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J]. 崔先強(qiáng),焦文海.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2005(05)



本文編號：3015690