[发明专利]一种面向微小卫星多星编队的测量方法

权利要求书

1.一种面向微小卫星多星编队的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S101：对整个编队内的所有卫星进行编号，编号为1～K；将整个编队的单个测量周期划分为K个连续的时间段并对每个时间段设置编号，编号为1～K；

步骤S102：在第N个时间段内，由第N颗卫星负责发送信号，其余卫星负责接收信号；同时，每一颗卫星根据本地时钟记录信号发射时刻与信号接收时刻；

步骤S103：基于双边双程测量方法计算两颗卫星之间的信号飞行时间测量值M_tof与时差初步测量值M_clk；

步骤S104：对信号飞行时间测量值M_tof与时差初步测量值M_clk进行电离层双频组合校准和硬件延时校准，得到星间距离测量值m_r与时差中期测量值m_Δt；

步骤S105：建立星间距离测量值m_r与时差中期测量值m_Δt的动态补偿模型对星间距离测量值m_r与时差中期测量值m_Δt进行动态补偿，得到星间距离最终测量值r_ij和时差最终测量值Δt_ij；

所述步骤S103中的双边双程测量方法具体为：

在编队内任意两颗卫星之间完成三次通信时，结合两颗卫星记录的信号收发时刻，得到信号飞行时间测量值M_tof与时差初步测量值M_clk，信号飞行时间测量值M_tof为在一次通信中信号从发射端到接收端所需的总时间，时差初步测量值M_clk为同一时刻两颗卫星之间的本地时间的差值；

信号飞行时间测量值M_tof与时差初步测量值M_clk的具体表达式如下：

M_clk＝T_i(t₄)-T_j(t₃)-M_tof

其中，k_i、k_j分别表示第i颗卫星和第j颗卫星的本地时钟的晶振的实际工作频率与标称频率的比值；T_j(t₃)表示第j颗卫星第一次发送信号的本地时间，T_i(t₄)表示第i颗卫星第一次接收信号的本地时间；

tround_i表示第i颗卫星第一次发送信号和第一次接收信号之间的时间间隔，treply_i表示第i颗卫星第二次发送信号和第一次接收信号之间的时间间隔，treply_j表示第j颗卫星第一次接收信号和第一次发送信号之间的时间间隔，tround_j表示第j颗卫星第一次发送信号和第二次接收信号之间的时间间隔，具体表达式如下：

tround_i＝t₄-t₁

treply_i＝t₅-t₄

tround_j＝t₆-t₃

treply_j＝t₃-t₂

其中，t₁表示第i颗卫星第一次发送信号的时刻，t₂表示第j颗卫星第一次接收信号的时刻，t₃表示第j颗卫星第一次发送信号的时刻，t₄表示第i颗卫星第一次接收信号的时刻，t₅表示第i颗卫星第二次发送信号的时刻；t₆表示第j颗卫星第二次接收信号的时刻。