一种站间钟差辅助的导航卫星精密定轨方法

摘要

本发明涉及一种站间钟差辅助的导航卫星精密定轨方法，其特征在于：在区域网各站配备原子钟和纳秒级时间同步系统，区域网各站接收导航卫星的测距信号，得到各站的载波相位数据，采用Blewitt方法探测载波相位数据的周跳发生时刻，同时通过双向卫星时间频率传递方法TWSTFT，进行各站间的时间同步得到各站之间的钟差；在惯性坐标系下解算微分方程得到导航卫星的轨道。本发明的方法，在定轨数据处理之前，首先实现高精度的站间时间同步(即：得到站间钟差)。在定轨数据处理中，采用改进的非差方法，只需要解算轨道，不必求解站间钟差，不仅可改善几何因子，还有利于分离系统误差(站间钟差)。因而可提高定轨精度。

主权项

一种站间钟差辅助的导航卫星精密定轨方法，其特征在于：在区域网各站配备原子钟和纳秒级时间同步系统，区域网各站接收导航卫星的测距信号，得到各站的载波相位数据，利用各站载波相位数据进行导航卫星精密定轨的具体步骤如下：步骤1：采用Blewitt方法探测载波相位数据的周跳发生时刻，同时通过双向卫星时间频率传递方法TWSTFT，进行各站间的时间同步得到各站之间的钟差；步骤2：采用相位平滑伪距的方法修复载波相位数据的周跳，得到连续的载波相位数据；步骤3：在惯性坐标系下解算微分方程 X · = F ( X , t ) X ( t 0 ) = X 0 得到导航卫星的轨道，X为导航卫星在定轨弧段内任意时刻的轨道、F(X，t)为t时刻的导航卫星动力学模型、t0为初始时刻、X0为导航卫星的初始轨道；所述的X＝[σ1，σ2，σ3，σ4，σ5，σ6，b1，b2，b3，b4，]T，其中σ1为x方向的位置坐标、σ2为y方向的位置坐标、σ3为z方向的位置坐标、σ4为x方向的速度、σ5为y方向的速度、σ6为z方向的速度、b1为光压参数、b2载波相位数据的整周模糊度参数、b3站钟差参数、b4星钟差参数；t为与X对应的时刻；解算步骤为：步骤a：根据初始时刻的初始轨道X0和动力学模型F(X，t)，用数值积分的方法，解算微分方程 X · = F ( X , t ) X ( t 0 ) = X 0 , 得到近似轨道；步骤b：以各站的载波相位数据与近似轨道进行差值计算，得到各站的定轨残差O‑C；步骤c：当各站的定轨残差O‑C大于门限值时，将各站的定轨残差O‑C与轨道X0进行矢量相加得到X′0，以X′0替代X0重复步骤a～步骤c；步骤d：当各站的定轨残差O‑C均小于门限值时，确认本次步骤时的X′0为导航卫星的初始时刻的轨道，本次步骤时的X为导航卫星在定轨弧段内任意时刻的轨道。