利用"閉環(huán)檢測"思想檢測和修正系統(tǒng)測量累積誤差,是工程科學(xué)中的常用和有效手段。本文指出了北斗三號(hào)系統(tǒng)全球星間鏈路中所存在的有利閉環(huán)條件,并提出一種利用其進(jìn)行閉合殘差檢測與分析的方法。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了閉合殘差整網(wǎng)平差模型,實(shí)現(xiàn)了對(duì)北斗三號(hào)衛(wèi)星星間相對(duì)鐘差的誤差修正。基于在軌實(shí)測數(shù)據(jù)的計(jì)算表明,北斗三號(hào)系統(tǒng)全球星間鏈路中確實(shí)存在著明顯的常數(shù)性或周期性非零閉合殘差。通過對(duì)星間鏈路閉環(huán)殘差的平差修正,基本消除了衛(wèi)星星間鐘差不閉合的現(xiàn)象,減少星間鐘差隨機(jī)噪聲30%～50%,有效提高了星間相對(duì)鐘差測定的精度,有利于提升北斗系統(tǒng)服務(wù)能力。 

【文章來源】：測繪學(xué)報(bào). 2020年09期 北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

北斗星間鏈路全球閉環(huán)

北斗ISL測量一般經(jīng)過兩顆境外衛(wèi)星的兩次“跳轉(zhuǎn)”后即可回到境內(nèi)。實(shí)際上,北斗全球ISL閉環(huán)還具體包括兩類不同的情況:一是從境內(nèi)衛(wèi)星A出發(fā),并最終回到A,如圖2(a)所示;二是從境內(nèi)衛(wèi)星A出發(fā),但最終回到另外一個(gè)境內(nèi)衛(wèi)星D,如圖2(b)所示。第1種情況類似于大地測量“閉合導(dǎo)線”條件,境內(nèi)衛(wèi)星A經(jīng)星間Ka波段相對(duì)鐘差測量和傳遞回來后所重新得到的鐘差Δt′A,理論上應(yīng)該嚴(yán)格等于衛(wèi)星A通過L波段星地雙向時(shí)間比對(duì)(two-way satellite-ground time comparison,TSTC)體制所測定得到的絕對(duì)鐘差ΔtA,從而滿足閉合檢核條件。第2種情況則類似于大地測量“附合導(dǎo)線”條件,境內(nèi)衛(wèi)星A經(jīng)星間Ka波段相對(duì)鐘差測量和傳遞后得到另一境內(nèi)衛(wèi)星D的鐘差Δt′D。理論上,Δt′D應(yīng)該嚴(yán)格等于衛(wèi)星D通過星地L波段TWSTFT體制所測定得到的絕對(duì)鐘差ΔtD,從而滿足附合檢核條件。

ISL是BDS-3彌補(bǔ)海外監(jiān)測站布設(shè)不足,實(shí)現(xiàn)境外衛(wèi)星精密定軌與時(shí)間同步的重要技術(shù)手段,完善和提高ISL性能對(duì)于BDS-3而言具有重要意義。本文基于工程科學(xué)中的“閉環(huán)檢測”思想,指出了北斗系統(tǒng)ISL全球鏈路中所存在的有利閉環(huán)約束條件。對(duì)北斗ISL全球鏈路閉合差進(jìn)行了檢測和分析,結(jié)果表明當(dāng)前系統(tǒng)鏈路中確實(shí)存在著顯著的常數(shù)性或周期性非零閉合殘差,反映了系統(tǒng)中有色誤差的存在。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了針對(duì)ISL閉合殘差的整網(wǎng)平差模型,實(shí)現(xiàn)了對(duì)北斗衛(wèi)星星間相對(duì)鐘差的修正�；贐DS-3的在軌實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算表明:本文方法基本消除了BDS-3星間鐘差不閉合的現(xiàn)象,經(jīng)整網(wǎng)平差修正處理后的星間鐘差隨機(jī)噪聲減少了30%～50%,有效提高了北斗ISL測量及星間相對(duì)鐘差測定的精度,對(duì)提升北斗ISL性能與系統(tǒng)服務(wù)能力具有重要意義。圖4 全球閉環(huán)鏈路星間鐘差閉合殘差

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2920097