基于预报钟差的轨道快速恢复

发布时间：2024-02-05 18:30

　　我国北斗卫星导航系统由GEO/IGSO/MEO混合星座构成,基本每7～10 d就会有一颗GEO卫星或IGSO卫星进行轨控操作。从卫星轨控开始,卫星存在5～6 h的不健康时期。造成机动卫星长期不健康的关键因素之一在于卫星和测站钟差数据的积累周期较长。本文提出了一种基于预报钟差的轨道快速恢复算法,通过结合星钟和站钟预报压缩机动卫星定轨观测数据积累的时间,从而缩短卫星恢复所需时间。6组机动试验结果表明:采用预报钟差策略在快速恢复初期的前几个小时对轨道预报的贡献尤为显著,对第1组定轨URE预报贡献最大可达84.82%。从3～8 h期间6组定轨平均情况来看,采用优化策略的预报URE,C01平均降低了26.06%,C04平均降低了31.58%,C03降低了9.95%。经测试该方法至少能将卫星不可用时间压缩1 h,对北斗系统建设具有重要工程应用价值。

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【部分图文】：

图1卫星机动后快速恢复数据积累关系图

本文提出基于预报钟差的快速轨道恢复策略。图1是机动后恢复期间数据积累关系示意图,t0是轨控结束时刻,也是重新积累定轨数据时刻;t是机动后第一次定轨调度时刻,t_a和t_b分别为星钟和站钟积累的末端时刻。显然,星钟和站钟信息都有缺失。这是因为,星钟和站钟都不实时计算钟差,其时延通常....

图2时间同步、动力学定轨两种体制钟差点的差异

以上快速恢复期间定轨钟差的使用策略上,既有时间同步给的卫星钟差又有精密定轨给出的测站钟差。不同技术体制融合时需要考虑其差异。图2为北斗测站两种体制钟差点差值的时间序列,可以看到两者存在显著的系统性及以天为单位的周期性差异。图2中的系统偏差由时间同步设备时延造成,为稳定常数;地面运....

图3测站钟差频谱分析结果

时间同步获取的测站钟差不受卫星轨道的影响,不存在周期特性[24-25]。因此,以上时间序列周期特性来源于多星定轨解算的站钟。其产生的原因在于GEO/IGSO定轨中卫星轨道与钟差参数的强相关性[26]。为实现测站钟差预报与卫星钟差预报基准的统一,对以上差异序列建模如下

图4测站分布

表2卫星机动时刻Tab.2SatellitemaneuveringtimeSatID开始时间结束时间恢复可用时间C012018-11-308:552018-11-3010:15机动结束后4hC032018-11-107:452018-11-1....

本文编号：3896030