【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于衛星領域，具體涉及星載gnss（global?navigation?satellitesystem，gnss）觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法。
技術介紹
1、近些年，低軌（low?earth?orbit，leo）衛星憑借其飛行高度低和飛行速度快等特點，比位于中高軌的gnss衛星也即geo（geostationary?earth?orbit）擁有了更好的衛星幾何布局、更強的抗干擾能力、更低的造價成本，以及多路徑效應白噪化等一系列優勢，逐步受到衛星定位導航授時領域的關注和青睞，成為下一代衛星導航系統發展的關注重點。實時高精度低軌衛星軌道和鐘差產品是實現低軌增強服務的重要前提。
2、全球衛星導航系統包括多種測定軌技術，主要有l頻段偽距相位觀測、衛星激光測距（satellite?laser?ranging,?slr）和c頻段自發自收測距。其中l頻段偽距相位觀測技術主要基于監測接收機，其優點是監測接收機成本低，易于實現與推廣。根據衛星軌道與鐘差相對地面監測網變化特性不同，可分離軌道與鐘差參數，從而進行精密定軌解算。與gnss利用地面監測站網求解衛星軌道不同，如圖1所示，低軌衛星由于其軌道高度低和地球投影面積小等原因，很難連續地獲取地面觀測數據。因此，低軌衛星上通過搭載星載gnss接收機的方式接收gnss觀測數據，利用各種渠道獲得高精度gnss軌道鐘差產品，使低軌衛星作為gnss信號的用戶求得精密leo軌道和鐘差，因此觀測數據質量是低軌衛星實時定軌精度的直接影響因素。
3、在實時狀態下，由于多星
技術實現思路
1、為了解決現有技術中所存在的上述問題，本專利技術提供了一種星載gnss觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法。
2、本專利技術要解決的技術問題通過以下技術方案實現：
3、一種星載gnss觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法，包括：
4、獲取對低軌衛星進行定軌所需的相關數據；所述相關數據包括gnss觀測數據和實時產品；所述gnss觀測數據的觀測弧段存在觀測間斷；
5、根據所述相關數據，利用引入隨機加速度的簡化動力學定軌觀測模型解算第一未知參數，得到第一解算結果；根據所述第一解算結果推算第一定軌結果；其中，所述第一未知參數包括：低軌衛星初始歷元時的開普勒六根數，太陽光壓在徑向、切向和法向三個方向上的常數項和隨機加速度，低軌衛星鐘差，以及gnss衛星的碼和相位無電離層組合浮點模糊度；
6、根據所述相關數據，利用不引入隨機加速度的簡化動力學定軌觀測模型解算第二未知參數，得到第二解算結果；根據所述第二解算結果推算第二定軌結果；其中，所述第二未知參數包括：低軌衛星初始歷元時的開普勒六根數、九個太陽光壓參數、低軌衛星鐘差，以及gnss衛星的碼和相位無電離層組合浮點模糊度；所述九個太陽光壓參數包括太陽光壓在徑向、切向和法向三個方向上的常數項、正弦項和余弦項；
7、根據gnss觀測間斷開始時間和gnss觀測間斷結束時間拼接所述第一定軌結果和所述第二定軌結果，得到第三定軌結果；
8、根據所述第三定軌結果進行低軌衛星實時軌道預報。
9、可選地，所述引入隨機加速度的簡化動力學定軌觀測模型為：
10、，
11、；
12、其中，表示第個歷元，表示gnss衛星接收到的碼和相位無電離層組合對于的偏導，是低軌衛星初始歷元時的開普勒六根數；表示gnss衛星的碼和相位無電離層組合對于的偏導，為太陽光壓在徑向、切向和法向三個方向上的常數項構成的子集；表示gnss衛星接收到的碼和相位無電離層組合對于的偏導，表示太陽光壓在徑向、切向和法向三個方向上的隨機加速度；為光速，表示低軌衛星鐘差；是雙頻無電離層組合波長，和分別為第一頻段和第二頻段的頻率；是gnss衛星的碼和相位無電離層組合浮點模糊度，，是對應的波長，是對應的波長，是的模糊度，是的模糊度，是低軌衛星的碼和相位無電離層組合相位硬件延遲，是gnss衛星的碼和相位無電離層組合相位硬件延遲，是低軌衛星的碼和相位無電離層組合偽距硬件延遲；表示期望運算，表示gnss衛星在碼和相位無電離層組合下的碼的觀測值與模型值之差；表示gnss衛星在碼和相位無電離碼層組合下的相位的觀測值與模型值之差。
13、可選地，所述不引入隨機加速度的簡化動力學定軌觀測模型為：
14、，
15、；
16、其中，表示第個歷元，表示gnss衛星接收到的碼和相位無電離層組合對于的偏導，是低軌衛星初始歷元時的開普勒六根數；表示gnss衛星接收到的碼和相位無電離層組合對于的偏導，表示所述九個太陽光壓參數；為光速，表示低軌衛星鐘差；是雙頻無電離層組合波長，和分別為第一頻段和第二頻段的頻率；是gnss衛星的碼和相位無電離層組合浮點模糊度，，是對應的波長，是對應的波長，是的模糊度，是的模糊度，是低軌衛星的碼和相位無電離層組合相位硬件延遲，是gnss衛星的碼和相位無電離層組合相位硬件延遲，是低軌衛星的碼和相位無電離層組合偽距硬件延遲；表示期望運算，表示gnss衛星在碼和相位無電離層組合下的碼的觀測值與模型值之差；表示gnss衛星在無電離碼層組合下的相位的觀測值與模型值之差。
17、可選地，所述根據gnss觀測間斷開始時間和gnss觀測間斷結束時間拼接所述第一定軌結果和所述第二定軌結果，通過下述公式實現：
18、；
19、其中，表示所述第一定軌結果，表示所述第二定軌結果，表示gnss觀測間斷開始時間，表示gnss觀測間斷結束時間，表示gnss觀測開始時間，表示gnss觀測結束時間，表示所述第三定軌結果。
20、可選地，根據所述第三定軌結果進行低軌衛星實時軌道預報，包括：
21、根據所述第三定軌結果，利用線性化方程對低軌衛星軌道對應的開普勒六根數和九個太陽光壓參數進行批量最小二乘擬合，得到擬合區間內的開普勒六根數和九個太陽光壓參數；
22、所述線性化方程為：
23、；
24、其中，表示第個歷元，表示擬合區間初始時刻的開普勒六根數，表示擬合區間內的九個太陽光壓參數，表示低軌衛星軌道在初始態下對的偏導，表示低軌衛星軌道在初始態下對的偏導，表示所述第三定軌結果在所述擬合區間內的軌道，表示期望運算；
25、根據所述擬合區間初始時刻的開普勒六根數和所述擬合區間內的九個太陽光壓參數，利用數值積分的方法得到預報區間的低軌衛星精密軌道。
26、可選地，所述實時產品包括gnss實時軌道鐘差本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種星載GNSS觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的星載GNSS觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法，其特征在于，所述引入隨機加速度的簡化動力學定軌觀測模型為：
3.根據權利要求1所述的星載GNSS觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法，其特征在于，所述不引入隨機加速度的簡化動力學定軌觀測模型為：
4.根據權利要求1所述的星載GNSS觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法，其特征在于，所述根據GNSS觀測間斷開始時間和GNSS觀測間斷結束時間拼接所述第一定軌結果和所述第二定軌結果，通過下述公式實現：
5.根據權利要求1所述的星載GNSS觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法，其特征在于，根據所述第三定軌結果進行低軌衛星實時軌道預報，包括：
6.根據權利要求1所述的星載GNSS觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法，其特征在于，所述實時產品包括GNSS實時軌道鐘差產品；
7.一種星載GNSS觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌裝置，其特征在于，包括：
<...【技術特征摘要】
1.一種星載gnss觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的星載gnss觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法，其特征在于，所述引入隨機加速度的簡化動力學定軌觀測模型為：
3.根據權利要求1所述的星載gnss觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法，其特征在于，所述不引入隨機加速度的簡化動力學定軌觀測模型為：
4.根據權利要求1所述的星載gnss觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法，其特征在于，所述根據gnss觀測間斷開始時間和gnss觀測間斷結束時間拼接所述第一定軌結果和所述第二定軌結果，通過下述公式實現：
5.根據權利要求1所述的星載gnss觀測不連續時的低軌衛星實時精密定軌方法，其特征在于，根據所述第三定軌結果進行低軌衛星實時軌道預報，包括：
...【專利技術屬性】
技術研發人員：陳貝希，王侃，楊旭海，
申請(專利權)人：中國科學院國家授時中心，
類型：發明
國別省市：
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