基于多項式模型的改進衛星鐘差預報方法

馬卓希,楊力,賈小林,趙海山

(1.信息工程大學 導航與空天目標工程學院,鄭州 450001;2 西安測繪研究所,西安 710054)

基于多項式模型的改進衛星鐘差預報方法

馬卓希1,楊力1,賈小林2,趙海山1

(1.信息工程大學 導航與空天目標工程學院,鄭州 450001;2 西安測繪研究所,西安 710054)

摘要：根據衛星鐘固有的特性,提出了一種通用的衛星鐘差預報方法。該方法在多項式模型的基礎上,對多項式模型的選擇、周期項修正、殘差建模等方面進行了改進。首先利用擬合數據的殘差標準差指標進行多項式模型的自適應選擇,繼而利用頻譜分析的方法對鐘差序列的周期項進行了建模,最后利用AR模型對消除趨勢項的隨機項進行建模。試驗結果表明，改進的鐘差預報模型能夠顯著地提高鐘差的預報精度,對于穩定度較差的衛星的預報效果尤為顯著。改進模型的衛星鐘預報6 h預報精度總體優于1 ns,24 h預報精度優于2 ns.

關鍵詞：GPS;星載原子鐘;多項式模型;鐘差預報

0引言

衛星軌道及精密鐘差的預報一直是實時高精度定位領域的重要研究內容。IGS組織向用戶發布事后、快速及超快速的衛星軌道和鐘差產品。GPS的超快速的預報軌道和鐘差產品的精度分別為5 cm和3 ns左右[1]。近年來,精密軌道的預報精度得到了較大幅度的改進,然而衛星鐘差的預報精度相對較差,難以滿足亞分米級的實時精密單點定位的需求[2]。

為了提高衛星預報精度,國內外學者提出了多種衛星鐘預報的模型和方法,常見的衛星鐘預報模型有:多項式預報模型、灰色模型、求和自回歸滑動平均模型等[3-7]。……