北斗三號衛(wèi)星之間及衛(wèi)星與錨固站之間在Ka頻段的偽距測量為其提供了一種不依賴于地面監(jiān)測站的獨立定軌和時間同步能力。本文針對星間鏈路分時測量的特點,采用分段一次多項式對衛(wèi)星鐘差進行建模,直接利用原始的星地和星間單程Ka偽距實現(xiàn)一體化定軌和時間同步并同時解算錨固站設(shè)備硬件時延。利用北斗三號8顆衛(wèi)星和2個錨固站的實測Ka偽距數(shù)據(jù)進行驗證,結(jié)果表明:在利用導航電文的預報鐘速信息進行修正的情況下,星間Ka偽距殘差RMS為0.052 m;R方向衛(wèi)星軌道確定和預報精度（RMS）分別為0.016、0.033 m;衛(wèi)星鐘差估計和預報精度（95%）分別為0.038、0.992 ns;解算得到的錨固站收發(fā)設(shè)備時延之和的穩(wěn)定性優(yōu)于0.5 ns。試驗還展示了該方法的適應(yīng)能力:在沒有預報鐘速信息的極端情況下,雖然星間Ka偽距殘差RMS增大了242%,但R方向軌道確定和預報精度仍分別達到0.021、0.041 m,鐘差估計和預報精度分別達到0.040、1.092 ns。 

【文章來源】：測繪學報. 2020,49(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖1 時間窗劃分

圖2給出了兩組試驗中典型星間測距鏈路(B27-B19)的Ka偽距殘差與Δt k i,j (觀測時刻與時間窗參考時刻的時差)的關(guān)系�？梢钥闯�,在試驗1中,殘差幾乎都不超過0.1 m,且與Δt k i,j 不相關(guān);試驗2中,殘差的變化范圍明顯增大,在-0.4～0.4 m,且存在明顯的隨Δt k i,j 線性變化的趨勢,大體呈現(xiàn)出以參考時刻為中心的原點對稱,而且正向和反向的觀測值殘差呈明顯的負相關(guān)關(guān)系。圖3給出了按信號接收端統(tǒng)計的Ka偽距殘差的RMS�？梢钥闯�,試驗1中,各顆衛(wèi)星的RMS在0.03～0.08 m;錨固站的Ka偽距殘差RMS不超過0.11 m;試驗2中,衛(wèi)星和錨固站的RMS都顯著增大。各顆衛(wèi)星的RMS在0.11～0.25 m,增幅在150%～350%,平均為243%;錨固站的RMS也略有增大,A01和A02的RMS分別增大68%和34%。統(tǒng)計表明,試驗1中,各顆衛(wèi)星Ka偽距殘差的平均RMS為0.052 m,錨固站的平均RMS為0.078 m;試驗2中,這兩個值分別為0.178 m和0.113 m。

圖3給出了按信號接收端統(tǒng)計的Ka偽距殘差的RMS�？梢钥闯�,試驗1中,各顆衛(wèi)星的RMS在0.03～0.08 m;錨固站的Ka偽距殘差RMS不超過0.11 m;試驗2中,衛(wèi)星和錨固站的RMS都顯著增大。各顆衛(wèi)星的RMS在0.11～0.25 m,增幅在150%～350%,平均為243%;錨固站的RMS也略有增大,A01和A02的RMS分別增大68%和34%。統(tǒng)計表明,試驗1中,各顆衛(wèi)星Ka偽距殘差的平均RMS為0.052 m,錨固站的平均RMS為0.078 m;試驗2中,這兩個值分別為0.178 m和0.113 m。圖4給出了兩組試驗中各顆衛(wèi)星軌道重疊段互差的RMS�？梢钥闯�,R方向的RMS都小于0.03 m,試驗2的結(jié)果比試驗1的稍大;試驗1中各顆衛(wèi)星在T和N方向的RMS都小于0.2 m;試驗2中,各顆衛(wèi)星在T和N方向的RMS都小于0.4 m。

【參考文獻】：
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本文編號：3088807