[发明专利]一种基于相位跳变的卫星钟差实时预报方法

说明书

本发明涉及一种基于相位跳变的卫星钟差实时预报方法，获取原始卫星钟差数据序列，预处理，对处理后的卫星钟差相位序列进行多项式拟合，去除相位序列的周期项，计算拟合精度；拟合精度小于阈值，预报卫星钟差，结束，若大于阈值，从后向前探测频率异常值，获得前后若干数据，若频率不存在异常且数据平稳，则预报卫星钟差，结束，若频率异常和/或数据存在跳变，采用跳变后的钟差数据，预报卫星钟差，结束。本发明充分考虑原子钟的频率稳定性和频漂特性，分别对GPS、GLONASS、BDS、Galileo进行阶次选择，应用于星基增强系统实时钟差预报，预报钟差稳定可靠，提高播发的SSR改正信息中钟差误差精度，提高终端定位服务精度。

技术领域

本发明属于无线电定向；无线电导航；采用无线电波测距或测速；采用无线电波的反射或再辐射的定位或存在检测；采用其他波的类似装置的技术领域，特别涉及一种基于相位跳变的卫星钟差实时预报方法。

背景技术

钟差在GPS定位系统中是一个非常重要的概念，它直接影响到GPS定位系统的精度，当卫星钟差无法被准确获知时，将影响到整体的定位系统的正常工作。

为了获得高精度的卫星预报钟差，不同类型的卫星钟一般采用不同类别的多项式预报模型。如，由于Rb原子钟主要用在小型守时平台上，精度要求不太高，因此Rb原子钟比Cs原子钟的频漂特性更为明显，前者通常采用二次多项式模型，而后者则采用一次多项式模型预报卫星钟差，自动选择多项式模型的阶次的同时考虑周期性趋势项和起点偏差项还可以进一步提高钟差预报精度。

进一步来说，由于卫星钟自身性能的影响或外部环境的干扰，卫星钟经常会产生粗差和数据中断，相位跳变也时有出现，尤其是在实时卫星钟差解算中，基准钟的变换或者基准测站数据缺失都有可能导致实时卫星钟差的跳变，而现有技术中，采用滑动窗口的传统实时钟差预报模型难以抵御这种钟差异常，造成了在实时卫星钟差解算中，基准钟的变换或者基准测站数据缺失都有可能导致实时卫星钟差的跳变，进而导致钟差不能被准确获知，影响到整体的定位系统的正常工作的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种优化的基于相位跳变的卫星钟差实时预报方法。

本发明所采用的技术方案是，一种基于相位跳变的卫星钟差实时预报方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：获取原始卫星钟差数据序列；

步骤2：对原始卫星钟差数据序列进行预处理，得到处理后的卫星钟差相位序列；

步骤3：对处理后的卫星钟差相位序列进行多项式拟合，去除相位序列的周期项，计算拟合精度；

步骤4：判断计算得到的拟合精度是否大于阈值T，若是，进行步骤5，若否，则进行步骤7；其中，0≤T≤10ns；

步骤5：从后向前探测频率异常值，获得前后若干数据；若频率不存在异常且数据平稳，则进行步骤7，若频率异常和/或数据存在跳变，则进行步骤6；

步骤6：卫星钟差发生相位跳变，采用跳变后的钟差数据；

步骤7：预报卫星钟差；结束。

优选地，所述步骤2中，所述对原始卫星钟差数据序列的预处理包括剔除无效钟差、采用相位数据和频率数据探测粗差。