北斗系統測站鐘差短期預報模型比較及其在單星定軌中的應用

作者：陳倩,陳俊平,于超,張益澤

摘要：北斗衛星導航系統(BDS)地面跟蹤站都配置有高精度的氫原子鐘,并基于精密定軌數據處理與主站的時間基準進行同步.在衛星軌道機動以及機動恢復期間,通常采用幾何法定軌以及單星定軌確定衛星的軌道.而在這兩種定軌模式中,需要提供精確的測站鐘差作為輸入.為提高定軌的實時性,需要對測站鐘差進行預報處理.分析了2次多項式模型、附加周期項模型、灰色模型3種模型對北斗地面跟蹤站鐘差短期擬合和預報的性能,并將鐘差預報結果應用于單星定軌,同時還分析了不同預報鐘差用于定軌的精度.試驗發現,以上3種模型對6個測站鐘差的平均擬合精度分別為0.14 ns、0.05 ns、0.27 ns,預報1 h的平均精度分別為1.17 ns、0.88 ns、1.28 ns,預報2 h的平均精度分別為2.72 ns、2.09 ns、2.53 ns.采用3種模型對測站鐘差進行預報并用于單星定軌,采用附加周期項的鐘差預報模型軌道3維誤差最小,不同模型軌道徑向精度差異在3 cm以內.以上結果表明,附加周期項的站鐘擬合及預報模型在北斗系統機動期間的軌道恢復數據處理具有最好的效果.

發文機構：中國科學院上海天文臺 中國科學院大學 中國科學院大學天文與空間科學學院 東京海洋大學海事系統工程系

關鍵詞：鐘差預報譜分析附加周期項模型定軌clock error predictionspectrum analysisperiodical term modelorbit determination

分類號： P128[天文地球—天體測量][天文地球—天文學]