北斗新一代试验卫星星钟及轨道精度初步分析

发布时间：2017-09-04 11:19

  本文关键词：北斗新一代试验卫星星钟及轨道精度初步分析

  更多相关文章： 北斗卫星导航系统 星载原子钟 星间链路 卫星钟差 卫星定轨 空间信号精度 星地双向时频传递

【摘要】：北斗卫星导航系统新一代试验卫星星座由2颗高轨倾斜地球同步轨道卫星和3颗中轨地球轨道卫星组成,2016年2月全部发射入轨,其任务是验证北斗系统从目前区域导航定位授时服务走向全球服务的新技术体制设计及指标性能.导航卫星星载原子钟是最重要载荷之一,负责星上时间频率基准信号维持和产生,本文利用星地双向时频传递设备观测的星地钟差数据,评估了试验星配置的新型高精度铷钟和被动型氢钟的实际性能,定量比较了相对于北斗区域系统卫星钟的性能提升.结果表明新一代试验星与北斗区域系统卫星钟差预报精度相比较有较大提高,地球倾斜静止卫星(Inclined Geosynchronous Orbit,IGSO)短期预报误差从0.65ns减小到0.30ns,中轨道卫星(Medium Orbit,MEO)短期预报误差从0.78ns减小到0.32ns,IGSO/MEO卫星中期预报误差均从2.50ns减小到约1.50ns.星间链路(Inter-Satellite Link,ISL)是北斗全球系统最重要的技术体制设计之一,本文评估了试验卫星实现的星间伪距测量对提升空间信号精度,即轨道和钟差的贡献,得到在地面监测网无法连续覆盖到的境外弧段,高精度星间链路测量对轨道确定和钟差测定精度的提升尤为明显.加入星间伪距测量,MEO卫星重新入境时钟差预报误差由3ns减小至1ns以内.采用星地星间联合定轨方法估计的卫星轨道径向重叠弧段互差优于0.1m,三维位置重叠互差优于0.5m,预报24h径向重叠弧段互差优于0.2m,三维位置重叠互差优于1m,均较区域监测网L波段定轨结果有较大提升.为解决多星定轨处理时卫星钟差与轨道高度耦合问题,本文提出了卫星钟差半约束模式定轨处理方法.用户等效距离误差分析结果表明采用卫星钟差半约束的定轨模式,卫星轨道预报4h用户等效距离误差由1.04m减小至0.82m.
【作者单位】： 北京卫星导航中心;中国科学院上海天文台;上海市定位与导航重点实验室;中国科学院大学;
【关键词】： 北斗卫星导航系统 星载原子钟 星间链路 卫星钟差 卫星定轨 空间信号精度 星地双向时频传递
【基金】：国家自然科学基金(编号:41374038,41574029) 上海市定位与导航重点实验室和中国科学院青年创新促进会(编号:2016242)资助项目
【分类号】：TN967.1
【正文快照】： 1引言 北斗卫星导航系统(B e i d o u N a v i g a t i o n S a t e l l i t e S y st e m,B D S)于2 0 1 2年完成了由5颗地球静止卫星(G e o s y nc h r o n o u s O r b i t,G E O)、5颗地球倾斜静止卫星(I n c l i n e d G e o s y n c h r o n o u s O r b i t,I G S O)

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 任锴;杨力;;精密卫星钟差两种插值方法的比较[J];测绘信息与工程;2009年06期

2 杨乐;张书毕;万亚豪;侯东阳;;四种精密卫星钟差插值方法的比较[J];测绘信息与工程;2011年03期

3 曹凤志;方书山;;精密卫星钟差内插的埃尔米特方法[J];全球定位系统;2011年06期

4 王俊;方书山;;精密卫星钟差内插的三种方法及精度分析[J];全球定位系统;2012年04期

5 雷雨;赵丹宁;;径向基函数神经网络在卫星钟差预报中的应用[J];全球定位系统;2013年02期

6 杨健;张驰;;卫星钟差的仿真研究[J];雷达与对抗;2013年04期

7 张景元;;基于神经网络的卫星钟差预报研究[J];计算机工程与设计;2014年09期

8 张立新,杨文强;无源三维卫星定位系统卫星钟差的监测技术[J];空间电子技术;2001年Z1期

9 王波;张书毕;李益斌;卞和方;;精密GPS卫星钟差两种插值方法的比较[J];全球定位系统;2007年06期

10 倚雷;熊永良;徐龙华;;两种GPS卫星钟差预报模型比较及精度分析[J];测绘地理信息;2013年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王宇谱;吕志平;;导航卫星钟差的分布式预报技术体系[A];第四届中国卫星导航学术年会论文集-S4 原子钟技术与时频系统[C];2013年

2 朱陵凤;李超;刘利;郭睿;张晓欣;;短弧跟踪条件下的卫星钟差预报方法研究[A];第四届中国卫星导航学术年会论文集-S4 原子钟技术与时频系统[C];2013年

3 朱建军;易重海;陈永奇;戴吾蛟;;一种改进的高采样率卫星钟差的求解方法[A];第一届中国卫星导航学术年会论文集（中）[C];2010年

4 谷守周;秘金钟;党亚民;方书山;;基于伪距的卫星钟差完备性监测[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

5 郑永久;杨旭海;刘亚琼;;两种卫星钟差预报模型分析[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年

6 刘永义;党亚民;郑作亚;;一种组合模型在卫星钟差长期预报中的应用研究[A];第一届中国卫星导航学术年会论文集（中）[C];2010年

7 郑作亚;卢秀山;陈永奇;;附有指数系数的灰色模型及其在实时GPS卫星钟差预报中的应用研究[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年

8 张益泽;陈俊平;王解先;裴霄;李浩军;;基于历元间差分的GNSS精密卫星钟差加密[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S05卫星导航增强与完好性监测[C];2012年

9 张清华;隋立芬;牟忠凯;;基于随机项建模的GPS精密卫星钟差预报[A];第一届中国卫星导航学术年会论文集（中）[C];2010年

10 焦月;寇艳红;;GPS卫星钟差分析、建模及仿真[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵罗明;GPS超快星历（IGU-P）卫星钟差预报研究[D];西南交通大学;2015年

2 张清鸾;基于相对论效应的GPS卫星钟差预报模型研究[D];昆明理工大学;2015年

3 胡文娟;基于IGS的卫星钟差预报模型的精度分析及评定[D];河北工业大学;2015年

4 陈志胜;精密卫星钟差的近实时估计[D];西南交通大学;2014年

5 路晓峰;导航卫星钟差评估与预报研究[D];长安大学;2007年

6 魏道坤;卫星钟差预报模型研究[D];长安大学;2014年

7 王颖;基于多项式和泛函网络结合的导航卫星钟差预报方法研究[D];南京航空航天大学;2012年

8 方书山;GPS卫星钟差完备性监测研究与算法实现[D];辽宁工程技术大学;2011年

9 张健;区域GPS精密卫星钟差实时解算方法研究[D];国家海洋局第一海洋研究所;2011年

10 马浪明;基于直发式与转发式测距的卫星钟差确定方法[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2012年

，

本文编号：791223