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基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法及系统技术方案

技术编号:41201375 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-07 22:27
本发明专利技术提供了一种基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法及系统,利用历史观测数据并结合卡尔曼滤波器作滤波,定时启动低轨卫星钟差确定和预报得到低轨卫星实时钟差。本发明专利技术进行低轨卫星实时钟差确定时,只需定时批量获取历史观测数据,而不是实时不间断获取观测数据,因此可以解决低轨星座星间链路尚未完善,观测数据不能实时下卸等存在于现有低轨卫星实时钟差方案中的技术问题。并且,本发明专利技术通过定时重新启动钟差确定和预报程序,避免了历史观测数据中发生较大错误时,对后续用户端得到的实时钟差产生的持续影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于低轨卫星精密数据处理,具体涉及一种基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法及系统


技术介绍

1、与中、高轨卫星相比,低轨卫星具有轨道高度低、运行速度快等优势,而低轨卫星钟差产品在低轨卫星领域具有重要的意义。不论是利用低轨卫星信号增强gnss(globalnavigation satellite system,全球导航卫星系统)进行地面定位授时,或是低轨星座的星地星间时间维持和同步,低轨卫星钟差产品均是重要的基础和前提保障。与此同时,随着实时应用需求的不断增长,以及低轨卫星自身特性,低轨卫星钟差需实时确定。因此,为了满足低轨导航增强或卫星互联网等领域实时应用的需求,研究低轨卫星实时钟差确定方法,以提供高精度低轨卫星实时钟差产品,显得尤为迫切。

2、目前低轨卫星钟差实时解算,通常采用卡尔曼滤波逐历元解算低轨卫星实时钟差。该方法需要观测数据实时输入。

3、低轨卫星覆盖范围有限,要实现观测数据不间断以实时下卸,则需要各低轨星座星间链路的完善。并且,观测数据不间断实时下卸需要网络强有力的保障。因此,在低轨卫星的星间链路尚未完善,或者网络状况不好时,利用卡尔曼滤波逐历元解算低轨卫星实时钟差将会出现中断或产品不完整的情况。

4、另外,如果实时观测数据流发生较大跳变,逐历元解算时,卡尔曼滤波的状态方程将继承该错误,进而影响后续钟差估计精度,并进一步影响低轨卫星钟差的完好性。

5、因此,采用卡尔曼滤波逐历元解算低轨卫星实时钟差时,低轨卫星钟差产品的完整性和完好性可能会受到数据中断,数据质量较差等问题的影响。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题,本专利技术提供了一种基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法及系统。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现:

2、第一方面,本专利技术提供了一种基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,包括:

3、s100,以当前历元为起点沿历史时刻方向,获取时长为的历史观测数据;其中,所述历史观测数据的类型为双频观测数据;

4、s200,利用s100中所获取的历史观测数据构建原始观测方程,并利用所述双频观测数据的双频特性消除所述原始观测方程中的电离层延迟得到消电离层观测方程;所述消电离层观测方程包括低轨卫星待估参数,所述低轨卫星待估参数包括低轨卫星钟差;

5、s300,给定所述低轨卫星待估参数的初始状态向量,并将所述初始状态向量给入卡尔曼滤波器,以使所述卡尔曼滤波器递推得到低轨卫星待估参数的当前历元状态向量;其中,所述当前历元状态向量包括当前历元的低轨卫星钟差;

6、s400,利用历史历元区间内的低轨卫星钟差,对多项式模型作分析得到模型系数,并将所述模型系数以及当前历元的低轨卫星钟差代入所述多项式模型中得到预报钟差;

7、s500,从当前历元向未来按照设定的预报时长对所述预报钟差作预报,以使用户端得到低轨卫星实时钟差;

8、s600,设定时间间隔,并在每次达到所述时间间隔时重复s100至s500。

9、第二方面,本专利技术提供了一种基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定系统,所述系统设置有处理设备,所述处理设备用于执行第一方面所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法。

10、有益效果:

11、本专利技术提供了一种基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法及系统,利用历史观测数据并结合卡尔曼滤波或最小二乘法,定时启动低轨卫星钟差确定并进行预报得到低轨卫星实时钟差。本专利技术进行低轨卫星实时钟差确定时,只需定时批量获取历史观测数据,而不是实时不间断获取观测数据,因此可以解决低轨星座星间链路尚未完善,观测数据不能实时下卸等存在于现有低轨卫星实时钟差方案中的技术问题。并且,本专利技术通过定时重新启动钟差确定和预报程序,避免了历史观测数据中发生较大错误时对后续用户端得到的实时钟差产生的持续影响。

12、以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,所述原始观测方程表示为:

3.根据权利要求2所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,S200中利用所述双频观测数据的双频特性消除所述原始观测方程中的电离层延迟得到消电离层观测方程包括:

4.根据权利要求3所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,S300包括:

5.根据权利要求4所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,所述观测模型和状态方程分别表示为:

6.根据权利要求4所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,S400包括:

7.根据权利要求6所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,S500包括:

8.根据权利要求7所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,S600包括:

9.根据权利要求8所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,S100-S500所用时长为,用户端得到的实时钟差的时间区间为:。

10.一种基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定系统,其特征在于,所述系统设置有处理设备,所述处理设备用于执行权利要求1至9任一项所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法。

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【技术特征摘要】

1.一种基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,所述原始观测方程表示为:

3.根据权利要求2所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,s200中利用所述双频观测数据的双频特性消除所述原始观测方程中的电离层延迟得到消电离层观测方程包括:

4.根据权利要求3所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,s300包括:

5.根据权利要求4所述的基于预报拼接的低轨卫星实时钟差确定方法,其特征在于,所述观测模型和状态方程分别表示为:

6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:武美芳王侃王锦乾刘嘉伟杨旭海
申请(专利权)人:中国科学院国家授时中心
类型:发明
国别省市:

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