星間DOWRT中的相對(duì)論效應(yīng)分析與修正

孫文超 常 青 徐 勇 齊 巍

（北京航空航天大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，北京 100191）

星間DOWRT中的相對(duì)論效應(yīng)分析與修正

孫文超 常 青 徐 勇 齊 巍

（北京航空航天大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，北京 100191）

推導(dǎo)了雙向單程測距與時(shí)間同步（DOWRT，Dual One-Way Ranging/Time Synchronization）的解耦方程，分析了空間動(dòng)態(tài)下DOWRT法的計(jì)算方法及相對(duì)論效應(yīng)在測距和時(shí)間比對(duì)中的影響，提出了帶有相對(duì)論效應(yīng)修正的DOWRT算法，最后分別仿真分析了低軌編隊(duì)飛行衛(wèi)星和導(dǎo)航星座中的距離與時(shí)間同步測量中相對(duì)論效應(yīng)引起的誤差.結(jié)果表明:衛(wèi)星間采用DOWRT測量方法時(shí)，由相對(duì)論效應(yīng)引起的低軌短基線編隊(duì)飛行衛(wèi)星間距離測量誤差為米級(jí)、時(shí)間同步誤差為亞皮秒級(jí)，而在導(dǎo)航星座測量中引起近百米級(jí)距離測量誤差和高達(dá)微秒級(jí)的時(shí)間同步誤差.因此為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航衛(wèi)星間高精度距離與時(shí)間同步測量，必須進(jìn)行相對(duì)論效應(yīng)修正.

雙向單程測距與時(shí)間同步;衛(wèi)星導(dǎo)航星座;星間鏈路;誤差分析;廣義相對(duì)論

衛(wèi)星編隊(duì)飛行是近年來興起并受到國內(nèi)外航天界普遍關(guān)注的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，而編隊(duì)衛(wèi)星間的距離和時(shí)間同步測量技術(shù)是其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，很多文獻(xiàn)討論了這一問題［1－5］.考慮到衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的影響，文獻(xiàn)［3］對(duì)雙向法進(jìn)行了修正，提出通過預(yù)先估計(jì)衛(wèi)星的徑向速度、星間距離實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)下衛(wèi)星距離和鐘差的精確測量.

在全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)中，星間鏈路的測量在輔助地面進(jìn)行精密定軌、增加星歷注入頻度、增強(qiáng)星座……