[发明专利]基于实时数据流的卫星钟差解算及预报方法

说明书

本发明提供基于实时数据流的卫星钟差解算及预报方法，包括：对实时数据流的观测数据进行数据预处理；根据数据预处理后的伪距、载波、相位平滑伪距观测值，组建非差模型和历元间差分模型，采用若干历元对流层参数估计作为先验信息，实时进行初步估计获得钟差估计信息；并利用广播钟差数据获取基准条件，对钟差估计的基准进行约束，以得到重新解算的钟差数据；对读入重新解算的钟差数据以及广播钟差数据进行分别存储，获取实时解算钟差和广播钟差及模型参数，并选取出与实时预报钟差对应的广播钟差，对实时钟差数据的粗差进行探测和剔除，对于无粗差的数据采用一次多项式拟和模型进行钟差预报。本发明具有更快的反应速度、更高的预报精度的特点。

技术领域

本发明属于卫星应用的技术领域，涉及一种基于实时数据流的卫 星钟差解算及预报方法。

背景技术

星基增强系统主要用于接收CORS观测站数据，经轨道、钟差和电 离层解算生成差分改正信息和完好性信息，上注到GEO卫星，由卫星进 行差分改正数的播发，实现对用户定位精度和定位完好性的增强。数据 处理中心主要用于接收CORS站GPS观测数据，实时进行GPS精密定 轨、精密钟差确定、区域电离层建模，并生成改正数和完好性信息，将 信息发送给地面上行站，同时完成整个系统的运营、监控和维护。

GPS星基增强系统包括GPS精密定轨软件、精密钟差确定软件、区 域电离层建模软件、完好性软件。数据处理中心GPS精密钟差确定软件 属于GPS星基增强系统的精密钟差确定单元，主要完成针对GPS星基 增强系统的精密钟差解算与预报功能。

在精密卫星钟差实时估计时，当连续运行基准站的实时数据质量较 差时，估计参数之间会存在相关性，导致实时钟差估计精度较低。为了 降低参数之间的相关性，采用若干历元对流层参数估计作为先验信息， 可以控制对流层参数的错误初始化并可控制DOP值的跳跃，提高钟差解 算精度，也可避免因钟差参数和对流层参数之间相关性较强而引起的法 方程病态。因此，研究附有对流层先验约束的实时卫星钟差估计算法是 必要的。

由于卫星钟自身性能或外部环境的影响，卫星钟经常会产生粗 差、数据中断和相位跳变等现象。尤其是在实时钟差解算中，基准钟 的变换或者基准测站数据缺失都有可能导致实时钟差的跳变。由于采 用滑动窗口的传统实时钟差预报模型难以抵御这种钟差异常，因此研 究顾及相位跳变的卫星钟差实时预报算法是必要的。

发明内容

发明所要解决的课题是，如何在实时钟差解算中抵御实时钟差的跳 变，进行顾及相位跳变的卫星钟差实时预报，以实现钟差解算精度的提 高。

用于解决课题的技术手段是提出一种基于实时数据流的卫星钟差 解算及预报方法，该方法能够提高钟差解算精度，也可避免因钟差参数 和对流层参数之间相关性较强而引起的法方程病态；提出了顾及相位跳 变的卫星钟差实时预报算法，避免在实际解算中，钟差跳变引起的解算 异常现象。

本发明基于实时数据流的卫星钟差解算及预报方法，包括如下步 骤：

对实时数据流的观测数据进行数据预处理，获得数据预处理后的 伪距、载波、相位平滑伪距观测值；

根据所述数据预处理后的伪距、载波、相位平滑伪距观测值，组 建非差模型和历元间差分模型，采用若干历元对流层参数估计作为先 验信息，实时对卫星钟差和接收机钟差参数、对流层和模糊度参数进 行初步估计获得钟差估计信息；并利用广播钟差数据获取基准条件， 对钟差估计的基准进行约束，在对流层和模糊度参数约束以及钟差参 考基准约束下进行重新解算卫星钟差，以得到重新解算的钟差数据；

建立拟和预报模型，并对读入重新解算的钟差数据以及广播钟差 数据进行分别存储，获取实时解算钟差和广播钟差及模型参数，并选 取出与实时预报钟差对应的广播钟差，作为拟和预报模型的实时钟差 数据并对其粗差进行探测，将探测到的粗差剔除，对于无粗差的实时 钟差数据采用一次多项式拟和模型进行钟差预报。