[发明专利]一种站间钟差辅助的导航卫星精密定轨方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种站间钟差辅助的导航卫星精密定轨方法，涉及导航卫星精密定轨 领域，属于天体测量与天体力学学科。

背景技术

IGS介绍：IGS的出现和成功运行极大推动了GPS技术在各个领域的应用，促进 了世界范围内的科学研究的发展和社会生产生活水平的提高。IGS收集、整理、发布 高精度的GNSS数据以满足广泛的应用与科学实验的要求。精密卫星星历是IGS提供 的两类核心产品之一，当前IGS定轨精度达到5cm(各分析中心的轨道互差)。IGS布 站模式是在全球范围内布置很多站点(目前有几百个)，每个站点配置测地型GPS接 收机；然后对各站的GPS观测数据进行事后处理，得到高精度的卫星轨道和星钟等产 品。

IGS系统中测量方法和定轨数据处理方法的不足：IGS各站没有配置高精度时间 同步系统，并且大多数站没有配备原子钟。IGS的处理方法是对轨道、钟差以及其它 参数统一解算(非差方法是统一计算；双差方法是在解算轨道等参数后，进而再计算 钟差)。这种方法主要有2个问题：(1)对MEO卫星的观测，在区域布站情况下，几 何因子不好，并且观测弧段受限，因而影响定轨精度；(2)对GEO卫星观测，几何因 子不好，并且由于卫星相对静止，轨道与钟差难以分离，因而影响定轨精度。

所以在IGS模式的区域跟踪网情况下，卫星测轨的几何因子受限，影响定轨精度。 尤其是对地球静止轨道卫星(GEO卫星)，在定轨过程中，不仅几何因子受限，并且 钟差和轨道难以分离，实现卫星精密定轨比较困难。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种站间钟差辅助的导航卫星精密定 轨方法，以站间高精度时间同步为约束条件，来分离系统误差(站间钟差)，减少定轨 解算参数，提高提高定轨和预报精度。

本发明的思想在于：

技术方案

一种站间钟差辅助的导航卫星精密定轨方法，其特征在于：在区域网各站配备原 子钟和纳秒级时间同步系统，区域网各站接收导航卫星的测距信号，得到各站的载波 相位数据，利用各站载波相位数据进行导航卫星精密定轨的具体步骤如下：

步骤1：采用Blewitt方法探测载波相位数据的周跳发生时刻，同时通过双向卫星 时间频率传递方法TWSTFT，进行各站间的时间同步得到各站之间的钟差；

步骤2：采用相位平滑伪距的方法修复载波相位数据的周跳，得到连续的载波相 位数据；

步骤3：在惯性坐标系下解算微分方程X·=F(X,t)X(t0)=X0]]>得到导航卫星的轨道，X为导 航卫星的状态量、F(X，t)为t时刻的导航卫星动力学模型、t₀为初始时刻、X₀为初始 时刻的卫星状态量；