申请/专利权人：西安空间无线电技术研究所

申请日：2019-09-27

公开（公告）日：2021-04-13

公开（公告）号：CN110793528B

主分类号：G01C21/24(20060101)

分类号：G01C21/24(20060101);G01C21/04(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.13#授权;2020.03.10#实质审查的生效;2020.02.14#公开

摘要：本发明涉及一种基于低轨星基锚固的北斗导航星座自主定轨方法：通过北斗星间链路进行星间双向伪距观测，并将北斗星间双向观测量信息、本星在地心惯性坐标系下的先验位置和速度信息，通过星间链路发送至相邻北斗导航卫星；接收低轨卫星发送的北斗下行观测量信息以及低轨卫星自主定轨数据；对北斗双星之间的伪距和北斗卫星与低轨卫星之间的伪距进行误差修正，消除收发设备误差和链路误差；将修正后的北斗卫星与低轨卫星之间的伪距、北斗卫星与低轨卫星之间的伪距统一到同一时刻，并解耦北斗星间双向观测信息中的星间距离和相对钟差，将低轨卫星伪距、北斗星间距离和相对钟差作为观测量，采用扩展卡尔曼滤波方法，计算北斗卫星的位置、速度和钟差。

主权项：1.一种基于低轨星基锚固的北斗导航星座自主定轨方法，其特征在于北斗导航卫星执行如下步骤：1、通过北斗星间链路进行星间双向伪距观测，并将北斗星间双向观测量信息、本星在地心惯性坐标系下的先验位置和速度信息，通过星间链路发送至相邻北斗导航卫星；所述北斗星间双向观测量信息为北斗双星之间的伪距；2、接收低轨卫星发送的北斗下行观测量信息以及低轨卫星自主定轨数据；所述低轨卫星自主定轨数据包括低轨卫星在地心惯性坐标系下的位置和速度；所述北斗下行观测量信息为低轨卫星接收北斗下行导航信号时得到的北斗卫星与低轨卫星之间的伪距；3、对北斗双星之间的伪距和北斗卫星与低轨卫星之间的伪距进行误差修正，消除收发设备误差和链路误差；具体为：3.1、对北斗双星之间的伪距和北斗卫星与低轨卫星之间的伪距进行设备时延误差校正，消除伪距中包含的收发设备时延引入的误差；3.2、根据北斗卫星姿态信息和星间链路收发天线及下行信号发射天线的天线相位中心偏移参数，计算得到天线相位中心校正量，对北斗双星之间的伪距和北斗卫星与低轨卫星之间的伪距进行天线相位中心修正，得到北斗双星质心之间的伪距和北斗卫星与低轨卫星天线质心之间的伪距；3.3、判断北斗星间观测是否为过电离层观测，舍弃穿过电离层的伪距，将剩下的北斗双星天线相位中心之间的伪距作为修正后的北斗双星之间的伪距；3.4、对于北斗卫星与低轨卫星天线相位中心之间的伪距进行双频电离层修正，得到消除了电离层误差的北斗卫星与低轨卫星天线相位中心之间的伪距，作为修正后的北斗卫星与低轨卫星之间的伪距；4、通过历元归算，将修正后的北斗卫星与低轨卫星之间的伪距、北斗卫星与低轨卫星之间的伪距统一到同一时刻，并解耦北斗星间双向观测信息中的星间距离和相对钟差，将归算后的低轨卫星伪距、北斗星间距离、北斗星间相对钟差作为观测量，北斗导航卫星在地心惯性坐标系下的位置、速度和钟差作为系统状态量，通过轨道动力学模型建立系统函数，采用数值积分方法完成系统状态量在地心惯性系下的递推，作为系统状态量先验估计，通过系统函数对系统状态量求偏微分生成系统矩阵；通过北斗导航卫星和低轨卫星的空间几何分布生成观测矩阵，采用扩展卡尔曼滤波方法进行不断地迭代更新，得到北斗卫星的位置、速度和钟差。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安空间无线电技术研究所 一种基于低轨星基锚固的北斗导航星座自主定轨方法

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