附加周期和神经网络补偿的实时钟差预报模型

考虑到多项式模型拟合残差中仍存在显著周期信号及其他系统误差影响,提出构建一种多项式结合周期项与BP神经网络的北斗(BDS)超快速钟差预报模型,并利用实测超快速钟差数据进行算法测试验证。数值算例结果显示:利用本文模型得到的北斗超快速钟差产品,相比国内i GMAS超快速钟差产品(ISU)与德国地学中心超快速钟差产品(GBU),预报精度在3 h,6 h,12 h和24 h四个方面分别提升了26.14%,16.46%,12.68%和10.58%及10.34%,13.85%,8.17%和14.41%。

基于区域监测站的BDS定轨策略分析

围绕影响轨道精度和实时性的5个要素(模糊度分类固定、测站数量、定轨弧长、太阳光压模型和多系统组合)展开研究,得出区域测站分布下的定轨优选策略。实验表明,选取中国区域27个均匀分布的地面区域监测站,利用72h弧长观测数据,采用ECOM 5参数简化太阳光压摄动模型、BDS/GPS双系统联合定轨可达到较好的精度,其中GEO卫星轨道精度约291cm,IGSO/MEO卫星轨道精度优于11cm。若BDS单系统采用上述策略进行定轨,也可达到GEO卫星299cm和IGSO/MEO卫星14.4cm的近似等价定轨精度。

BDS13号卫星星载原子钟在轨特性分析

北斗C13号卫星由于存在故障，2014年底停止提供服务。2016年10月12日原C15号卫星改变编号为C13号卫星继续提供服务，其运行轨道由原先的MEO轨道变换至1GSO轨道。本文针对C13卫星星载原子钟相位、频率、频漂及拟合残差和频率稳定度指标进行了评估分析，利用56个月的GBM精密钟差数据分析了C13号卫星变换前后的星载钟特性指标并评价了现阶段其在轨服务性能。数值结果显示，变换后C13号卫星经过星载钟在轨调整，其星载原子钟的频漂、拟合残差及稳定度均趋于稳定，已达到卫星原子钟设计标准，能够为导航定位授时提供正常服务。

基于非差模型的GPS卫星实时钟差估计精度分析

通过分析实时钟差估计的解算过程,实现了基于非差模型的GPS卫星实时钟差估计,利用区域和全球数据、最终和实时轨道分别求解实时钟差,并将其结果与IGS实时钟差产品进行对比,分析GPS卫星实时钟差产品的精度。算例表明:采用IGS最终轨道产品实时解算卫星钟差,平均钟差精度达到0.2ns;采用IGS实时轨道产品实时解算卫星钟差,平均钟差精度达到0.25ns;IGS实时钟差产品平均钟差精度达到0.2ns以内。实时估计的钟差和IGS实时钟差产品精度差异有很大一部分是由于双方采用的钟差解算策略不同造成的,IGS实时钟差产品和IGS实时轨道产品是同一软件求解得到,符合性更好,且两种实时钟差产品在精度评定时选择IGS最终钟差产品为参考,这对IGS实时钟差产品的评估也会有利。

区域测站数对BDS实时卫星钟差估计的影响分析

地面测站的数量及分布会影响实时卫星钟差估计的精度和可靠性。鉴于目前BDS主要为亚太地区提供服务,均匀选取中国区域内8~24个实时监测站,分析区域测站数与BDS实时卫星钟差估计精度的关系。结果表明,当测站数小于16个,IGSO/MEO卫星在中国区域内被观测的弧长不全,实时钟差精度和定位精度较差;当测站数达到16个,中国区域内可观测的BDS卫星弧长覆盖饱和;当测站数达到17个及以上,实时钟差精度达到0.15ns,平面定位精度达到0.3m以内,高程定位精度达到0.4m以内,且钟差和定位精度随着测站数的增加不再明显提高。