[发明专利]滤波方法、装置、设备和存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种基于卫星自主轨道确定的抗差自适应滤波方法、装置、设备和存储介质，方法包括：获得卫星的预测状态信息以及卫星自主轨道确定的观测信息；根据预测状态信息和观测信息确定观测信息对应的滤波新息；滤波新息表征所述预测状态信息和所述观测信息的差异；基于滤波新息获得观测信息对应的第一标志和所述卫星对应的第二标志；在第一标志和第二标志满足第一预设条件的情况下，根据预测状态信息和观测信息确定观测信息对应的等效观测信息，基于等效观测信息进行滤波更新；在第一标志和第二标志满足第二预设条件的情况下，根据预测状态信息、观测信息和滤波新息确定卫星的等效状态信息，基于等效状态信息进行滤波更新。

技术领域

本发明涉及卫星自适应滤波技术领域，涉及但不限于一种基于卫星自主轨道确定的抗差自适应滤波方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

北斗系统是我国自主研发建设的全球卫星导航系统。按照“三步走”的发展战略，2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统宣布正式建成。相较于北斗二号卫星，北斗三号卫星上搭载了星间链路载荷。通过卫星之间的测距、通信与数据交换，北斗三号系统可实现无地面监测站支持下的自主轨道确定。自主轨道确定可有效减少导航卫星系统对地面控制系统的依赖、减少系统建设费用、缩短星历更新周期及改进系统服务性能。在与地面控制系统失联的情况下，北斗三号系统可通过自主轨道确定维持其至少180天的正常服务性能。因此，自主轨道确定不仅能改善系统性能，还能有效保障系统的战时生命力，其对北斗三号系统的稳定运行及全球化服务的实现均至关重要。

目前，北斗三号系统自主轨道确定采用Kalman滤波算法实现。其过程如下：在已知轨道初值的情况下利用轨道积分进行卫星状态一步预测；利用该历元星间双向观测值组成轨道确定观测方程，对卫星预测状态进行观测更新；在已知卫星钟差初值情况下利用钟差预报模型对卫星钟差进行一步预测；利用该历元星间双向观测值组成时间同步观测方程，对卫星预测钟差进行观测更新。现今有关北斗三号系统的自主轨道确定滤波算法仅适用于常规情况。

然而，受限于星间链路设备故障及北斗三号系统高轨道(GEO及IGSO)卫星轨控需求，自主轨道确定过程中难免会出现观测异常(由卫星测距设备异常所产生)与状态异常(由GEO卫星及IGSO卫星定期轨道进动所产生)。若不对其进行考虑将会严重降低自主轨道确定精度，进而影响北斗三号卫星导航系统的全球导航定位服务性能。针对该问题，目前尚无有效解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种基于卫星自主轨道确定的抗差自适应滤波方法、装置、设备和存储介质。

本发明实施例的技术实施例是这样实现的：

本发明实施例提供一种基于卫星自主轨道确定的抗差自适应滤波方法，所述方法包括：

获得所述卫星的预测状态信息以及所述卫星自主轨道确定的观测信息；

根据所述预测状态信息和所述观测信息确定所述观测信息对应的滤波新息；所述滤波新息表征所述预测状态信息和所述观测信息的差异；

基于所述滤波新息获得所述观测信息对应的第一标志和所述卫星对应的第二标志；所述第一标志表征所述观测信息是否存在粗差或所述观测信息对应的所述卫星作为发射信号星或接收信号星是否存在轨道机动；所述第二标志表征所述观测信息对应的所述卫星作为发射信号星或接收信号星是否存在轨道机动；

在所述第一标志和所述第二标志满足第一预设条件的情况下，根据所述预测状态信息和所述观测信息确定所述观测信息对应的等效观测信息，基于所述等效观测信息进行滤波更新；所述第一预设条件表征所述观测信息中存在观测异常；

在所述第一标志和所述第二标志满足第二预设条件的情况下，根据所述预测状态信息和所述观测信息确定所述卫星的等效状态信息，基于所述等效状态信息进行滤波更新；所述第二预设条件表征所述观测信息中存在状态异常。