我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由GEO/IGSO/MEO混合星座構(gòu)成,基本每7～10 d就會(huì)有一顆GEO衛(wèi)星或IGSO衛(wèi)星進(jìn)行軌控操作。從衛(wèi)星軌控開(kāi)始,衛(wèi)星存在5～6 h的不健康時(shí)期。造成機(jī)動(dòng)衛(wèi)星長(zhǎng)期不健康的關(guān)鍵因素之一在于衛(wèi)星和測(cè)站鐘差數(shù)據(jù)的積累周期較長(zhǎng)。本文提出了一種基于預(yù)報(bào)鐘差的軌道快速恢復(fù)算法,通過(guò)結(jié)合星鐘和站鐘預(yù)報(bào)壓縮機(jī)動(dòng)衛(wèi)星定軌觀測(cè)數(shù)據(jù)積累的時(shí)間,從而縮短衛(wèi)星恢復(fù)所需時(shí)間。6組機(jī)動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果表明:采用預(yù)報(bào)鐘差策略在快速恢復(fù)初期的前幾個(gè)小時(shí)對(duì)軌道預(yù)報(bào)的貢獻(xiàn)尤為顯著,對(duì)第1組定軌URE預(yù)報(bào)貢獻(xiàn)最大可達(dá)84.82%。從3～8 h期間6組定軌平均情況來(lái)看,采用優(yōu)化策略的預(yù)報(bào)URE,C01平均降低了26.06%,C04平均降低了31.58%,C03降低了9.95%。經(jīng)測(cè)試該方法至少能將衛(wèi)星不可用時(shí)間壓縮1 h,對(duì)北斗系統(tǒng)建設(shè)具有重要工程應(yīng)用價(jià)值。

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圖1衛(wèi)星機(jī)動(dòng)后快速恢復(fù)數(shù)據(jù)積累關(guān)系圖

本文提出基于預(yù)報(bào)鐘差的快速軌道恢復(fù)策略。圖1是機(jī)動(dòng)后恢復(fù)期間數(shù)據(jù)積累關(guān)系示意圖,t0是軌控結(jié)束時(shí)刻,也是重新積累定軌數(shù)據(jù)時(shí)刻;t是機(jī)動(dòng)后第一次定軌調(diào)度時(shí)刻,t_a和t_b分別為星鐘和站鐘積累的末端時(shí)刻。顯然,星鐘和站鐘信息都有缺失。這是因?yàn)?星鐘和站鐘都不實(shí)時(shí)計(jì)算鐘差,其時(shí)延通常....

圖2時(shí)間同步、動(dòng)力學(xué)定軌兩種體制鐘差點(diǎn)的差異

以上快速恢復(fù)期間定軌鐘差的使用策略上,既有時(shí)間同步給的衛(wèi)星鐘差又有精密定軌給出的測(cè)站鐘差。不同技術(shù)體制融合時(shí)需要考慮其差異。圖2為北斗測(cè)站兩種體制鐘差點(diǎn)差值的時(shí)間序列,可以看到兩者存在顯著的系統(tǒng)性及以天為單位的周期性差異。圖2中的系統(tǒng)偏差由時(shí)間同步設(shè)備時(shí)延造成,為穩(wěn)定常數(shù);地面運(yùn)....

圖3測(cè)站鐘差頻譜分析結(jié)果

時(shí)間同步獲取的測(cè)站鐘差不受衛(wèi)星軌道的影響,不存在周期特性[24-25]。因此,以上時(shí)間序列周期特性來(lái)源于多星定軌解算的站鐘。其產(chǎn)生的原因在于GEO/IGSO定軌中衛(wèi)星軌道與鐘差參數(shù)的強(qiáng)相關(guān)性[26]。為實(shí)現(xiàn)測(cè)站鐘差預(yù)報(bào)與衛(wèi)星鐘差預(yù)報(bào)基準(zhǔn)的統(tǒng)一,對(duì)以上差異序列建模如下

圖4測(cè)站分布

表2衛(wèi)星機(jī)動(dòng)時(shí)刻Tab.2SatellitemaneuveringtimeSatID開(kāi)始時(shí)間結(jié)束時(shí)間恢復(fù)可用時(shí)間C012018-11-308:552018-11-3010:15機(jī)動(dòng)結(jié)束后4hC032018-11-107:452018-11-1....

本文編號(hào)：3896030