[发明专利]转发式测轨系统时间偏差测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星轨道测量技术领域，更具体地说，涉及一种转发式测轨系统时间偏差测量方法及装置。

背景技术

转发式测轨系统通过测量时频信号在卫星和地面观测站（即转发式测轨系统）之间往返传递的时间的方法来测定卫星和地面观测站之间的距离（以下简称星站距离），进而利用多站交互测量实现对卫星轨道的测定的系统。为实现时频信号在星站间传递，转发式测轨系统采用了微波通讯技术，首先对时频信号（通常是秒脉冲信号）利用调制解调器进行调制，产生伪码扩频信号，再利用变频器变频至射频，通过天线发射至卫星，卫星接收信号后通过转发器进行转发，转发式测轨系统的天线再接收该信号进行解码，获得信号往返传递时间，即完成一次星站距离测量，得到星站伪距。计算机记录对应这一整秒钟，调制解调器测量得到的伪距。而这个时刻的伪距值并不是一整秒钟时刻对应的实际星站距离，因为调制解调器接收到秒脉冲信号后，需要对秒脉冲信号进行一个调制运算操作，因此，在整秒记录的星站伪距值是整秒加上调制运算所需时间对应时刻的星站距离，也就是说，调制解调器测量得到的伪距值记录时刻相对于实际来说有个整体延迟，这个延迟就是本申请所要测量的时间偏差。如果对这个延迟不进行测量，就不能准确的对调制解调器直接测量得到的伪距进行修正，那么，应用调制解调器直接测量得到的伪距值进行卫星精密定轨所确定的轨道会产生偏差，从而影响其技术应用。

而目前还没有一种直接测量转发式测轨系统的时间偏差的方法，目前调制解调器是采用调制解调器厂家手册中调制解调器的调制时间的估算值来对星站距离进行修正，而由于环境等的影响，不同时刻或不同环境下转发式测轨系统的时间偏差是不一样的，因此目前的方法在实际卫星精密轨道应用中难以满足精度要求。

因此，如何测量转发式测轨系统的时间偏差，以提高转发式测轨系统星站距离的准确度成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种转发式测轨系统时间偏差测量方法及装置，以提高转发式测轨系统星站距离的准确度。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种转发式测轨系统时间偏差测量方法，应用于测轨系统，所述测轨系统包括：设置在卫星上的转发器和卫星角反射器，以及设置在地面上的转发式测轨系统和卫星激光测距系统，所述转发式测轨系统与所述转发器配合确定不同时刻卫星与所述转发式测轨系统之间的距离，所述卫星激光测距系统与所述卫星角反射器配合确定不同时刻卫星与卫星激光测距系统之间的距离，所述转发式测轨系统和所述卫星激光测距系统并址同步对所述卫星进行观测，所述方法包括：

当所述转发式测轨系统和所述卫星激光测距系统连续获得观测数据的时长均大于预设时长时，获取所述连续获得观测数据的时长内所述转发式测轨系统所记录的各个初始采集时刻，及各个初始采集时刻分别对应的所述转发式测轨系统获取的卫星与转发式测轨系统之间的距离；

确定所述各个初始采集时刻为与所述各个初始采集时刻对应的修正时刻；

依据当前各个修正时刻对所述预设时长内的卫星激光测距系统获取的卫星与卫星激光测距系统之间的距离数据进行插值运算，以获取当前各个修正时刻对应的卫星与卫星激光测距系统之间的距离；

将所述各个初始采集时刻所对应的，卫星与所述转发式测轨系统之间的距离，以及，所述各个初始采集时刻对应的当前各个修正时刻所对应的卫星与卫星激光测距系统之间的距离做差运算，获取距离差值序列；

计算所述距离差值序列随时间变化的斜率；

当所述斜率不满足预设条件时，依据预设规则对当前各个修正时刻进行调整，确定调整后的结果为与所述各个初始采集时刻对应的修正时刻，并执行所述依据当前各个修正时刻对所述预设时长内的卫星激光测距系统获取的卫星与卫星激光测距系统之间的距离数据进行插值运算的步骤；

当所述距离差值序列随时间变化的斜率满足预设条件时，确定当前修正时刻与所述初始采集时刻的差值为所述转发式测轨系统的时间偏差。

上述方法，优选的，所述依据预设规则对当前各个修正时刻进行调整包括：

确定所述斜率所属的取值范围；

依据与所述取值范围所对应的调整量对当前各个修正时刻进行调整。

上述方法，优选的，所述预设时长至少为一小时。

上述方法，优选的，所述插值运算为拉格朗日插值算法或曲线拟合方法。