GNSS星載原子鐘時頻特性分析與超快速鐘差預(yù)報算法研究.pdf

1、時間作為事件發(fā)生的標(biāo)簽，其在衛(wèi)星導(dǎo)航定位領(lǐng)域有著舉足輕重的意義。地面接收機(jī)要想實(shí)現(xiàn)定位的目的，必須要接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航電文，而導(dǎo)航電文中的時刻大多與衛(wèi)星原子鐘有關(guān)，故對星載原子鐘進(jìn)行時頻特性分析有助于實(shí)時監(jiān)控原子鐘的狀態(tài)，從而保障衛(wèi)星的健康正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　實(shí)時精密單點(diǎn)定位是未來衛(wèi)星導(dǎo)航定位的發(fā)展趨勢，其實(shí)現(xiàn)方式之一是采用超快速軌道和鐘差產(chǎn)品進(jìn)行定位。隨著衛(wèi)星超快速軌道產(chǎn)品精度的大力提升，而超快速鐘差產(chǎn)品卻遲滯不前，故而加大對超快速

2、鐘差預(yù)報的研究對于加速實(shí)時精密單點(diǎn)定位技術(shù)‘最后一公里’有著重要的意義。
　　星載原子鐘的時頻特性分析結(jié)論為超快速鐘差的建模預(yù)報奠定了理論基礎(chǔ)，因而本文在緊密結(jié)合上述兩個研究目標(biāo)的前提下，對本文研究內(nèi)容和主要創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行了如下歸納：
　　1）針對目前時頻技術(shù)方差分析軟件不開源的問題，本文結(jié)合各種文獻(xiàn)資料開發(fā)出具有桂林電子科技大學(xué)自主知識產(chǎn)權(quán)的名為LANLAN的方差技術(shù)Matlab語言工具包，并成功應(yīng)用到原子鐘的時頻特性分析上；

3、
　　2）運(yùn)用自主開發(fā)的方差技術(shù)工具包對GNSS星載原子鐘進(jìn)行分析，得出如下結(jié)論：在原子鐘噪聲種類方面，QZSS系統(tǒng)最多（5種），其次是GPS系統(tǒng)和BDS系統(tǒng)，再其次是GLONASS系統(tǒng)，最少的是GALILEO系統(tǒng)；就衛(wèi)星系統(tǒng)整體穩(wěn)定性性能方面而言，GALILEO系統(tǒng)最佳，其次GPS系統(tǒng)、QZSS系統(tǒng)和BDS系統(tǒng)，最差為GLONASS系統(tǒng)；
　　3）采用混沌加權(quán)一階局域法對超快速鐘差進(jìn)行預(yù)報分析，得出傳統(tǒng)的譜分析模型預(yù)報精度

4、與IGU-P產(chǎn)品精度保持一致，因此，足以對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鐘差產(chǎn)品開發(fā)提供借鑒價值；
　　4）本文設(shè)計了一套基于譜分析模型的起點(diǎn)偏差修正公式，通過判斷各模型預(yù)報數(shù)據(jù)的第一個值是否在IGU-O差分序列之外來進(jìn)行修正。針對GPS衛(wèi)星的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：起點(diǎn)偏差修正方法對仿真實(shí)驗(yàn)采用的三種預(yù)報方法在IIR、IIR-M和IIF類型衛(wèi)星上的平均精度提升率分別為0.60%、0.69%和1.37%，且該方法促使修正后的模型精度在GPS大部分衛(wèi)星上面優(yōu)