GPS衛星鐘差時間相關特性分析及預報

王　磊,李英冰

(武漢大學測繪學院,湖北 武漢 430079)

GPS衛星鐘差時間相關特性分析及預報

王磊,李英冰

(武漢大學測繪學院,湖北 武漢 430079)

摘要：GPS實時精密單點定位需要實時的、精確的、可靠的衛星鐘差預報。文中對衛星鐘差采用二次多項式擬合以及Daubechies小波降噪得到衛星鐘差周期項,采用均方根誤差、時間相關系數和頻譜分析三種方法對不同類別星載鐘周期項進行時頻域分析,以此建立GPS衛星鐘時間相關系數模型,并對衛星鐘差進行了預報,結果表明：在短期預報中該模型的預報精度較高,優于常規的二次多項式模型。

關鍵詞：衛星鐘差;Daubechies小波;時域分析;頻域分析;鐘差預報

doi:10.13442/j.gnss.1008-9268.2015.02.002

中圖分類號：P228.4

文獻標志碼：： A

文章編號：： 1008-9268(2015)02-0006-06

收稿日期：2014-12-30

作者簡介

Abstract:GPS real time precise positioning requires real time,accurate and reliable prediction of satellite clock error.This paper uses the quadratic polynomial fitting and Daubechies wavelet noise to process atellite clock error and abtains the cycle item of satellite clock error.Then the paper analyze the onboard clock with three methods:RMSE, temporal correlation coefficient and spectral analysis.. On this basis,we establish a correlation coefficient model, and predict the satellite clock error.The result shows that the forecasting errorof this model is well within 4 hours and the prediction precision is much better than the quadratic ploynomial model

0引言

在衛星導航定位中,精確時間的測量是決定導航定位精度的首要條件。原子鐘作為衛星導航系統有效載荷的核心部分,是導航系統測距的時間基準,其性能直接決定用戶的導航定位精度[1]。目前,一般采用國際GNSS服務(IGS)公布的精密星歷。IGS提供的精密星歷中包含采樣間隔為15 min的所有衛星的坐標和鐘差,其中對衛星鐘差的標稱精度為0.1～0.2 ns(3～6 cm).由于GPS的衛星鐘是決定衛星導航定位系統精度的重要因素之一,因此,對于IGS鐘差標稱精度的可靠性,即精密星歷衛星鐘差能否保證在任何情況下達到其標稱的厘米級精度,不同星載鐘的精度是否存在差異等,是值得分析研究的問題[2]。本文主要研究了導航衛星原子鐘時頻相關特性,先借……