星載原子鐘頻率跳變檢測方法仿真分析研究

作者：秦曉偉,孫云峰,杜二旺,王國永

摘要：衛星導航系統中原子鐘的頻率跳變直接影響著導航、定位、授時的精度,因此,有必要研究具有實時性、準確性的頻率跳變檢測方法。首先,通過仿真分析比較基于Kalman濾波器的頻率跳變檢測方法和基于最小二乘擬合頻率跳變檢測方法的優缺點,然后結合衛星導航系統中頻率跳變檢測實時性、準確性的要求,分析、討論兩類檢測算法的適用性和可行性。其仿真分析結果表示,單次測量誤差信號的差分法可以有效地降低頻率跳變檢測過程中的誤警率,同時提高檢測能力;基于Kalman濾波器的頻率跳變檢測方法能夠實時、精確地檢測頻率跳變,而基于最小二乘擬合的頻率跳變檢測方法的檢測精度很大程度依賴于多項式模型擬合的精度,多項式模型擬合的精度是頻率測量值樣本數的函數,頻率測量值樣本越大,多項式擬合模型的精度越高,同時基于最小二乘擬合的頻率跳變檢測方法的檢測能力與判據器的長度有關。因此,基于Kalman濾波器的頻率跳變檢測方法更適合導航衛星系統中原子鐘頻率跳變的快速、準確的檢測。

發文機構：中國空間技術研究院西安分院

關鍵詞：頻率跳變衛星導航KALMAN濾波器最小二乘法frequency jumpsatellite navigationKalman filterleast-squares

分類號： TN9[電子電信—信息與通信工程]