基于BDS-2/BDS-3联合处理的北斗超快速钟差预报优化策略

发布时间：2021-12-09 19:19

　　针对北斗卫星导航系统（BDS）钟差预报产品无法满足高精度快速服务需求的现状,提出了一种基于BDS-2/BDS-3联合估计的超快速卫星钟差预报优化策略。区别于传统两步法预报模型,利用稀疏建模方法一步求解所有模型项,并通过BDS-2/BDS-3星间相关性实现了模型系数解的增强;为进一步降低模型残差的影响,基于残差序列时空相关性,利用半变异函数重构了模型估计的权阵。为验证提出的钟差预报模型,设计了12套对比方案,实验结果表明:基于稀疏建模的钟差模型参数一步估计可略微提高钟差预报精度;通过引入星间相关性对随机模型进行精化,钟差序列一步建模可分别将BDS-2与BDS-3卫星钟差18h预报精度提升28.6%与27.2%;基于半变异函数建模的模型残差相关性提取,可实现BDS-2与BDS-3预报钟差精度8.0%与11.1%的提升。因此,提出的优化策略对当前北斗超快速卫星钟差预报产品精化具有重要意义。 

【文章来源】：导航定位与授时. 2020,7(05)

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

图1 年积日41天(2019)不同北斗卫星钟差拟合残差

四种方案连续30天北斗钟差预报精度(18h)平均值

图3所示为连续10天C14与C24卫星预报钟差的精度;表1则给出了1个月钟差精度平均值(18h)及其精度提升率。实验结果表明,星间相关性可显著改善北斗卫星预报钟差精度;且与传统建模方法(方案1)相比,BDS-2与BDS-3卫星钟差预报精度分别提升了32.9%和16.9%;而方案4考虑了星间相关性后,BDS-2与BDS-3卫星钟差18h预报精度分别提升了27.2%与28.6%。表1 不同方案北斗卫星钟差预报精度(ns)及其提升率(18h)Tab.1 Prediction accuracy (ns) of BDS satellites clock offsets based on different schemes and its improvements (18 hours) 卫星类型 方案1 方案5 提升 方案4 方案6 提升 BDS-2 6.935 4.650 32.9% 5.889 4.289 27.2% BDS-3 5.851 4.863 16.9% 5.062 3.614 28.6%

【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗新一代试验卫星星钟及轨道精度初步分析[J]. 陈金平,胡小工,唐成盼,周善石,郭睿,潘军洋,李冉,朱陵凤.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2016(11)
[2]导航卫星原子钟时域频率稳定性影响因素分析[J]. 郭海荣,杨元喜.  武汉大学学报(信息科学版). 2009(02)

博士论文
[1]几种改进的地球自转参数预报方法[D]. 吴飞.中国矿业大学 2019



本文编号：3531170