星載原子鐘性能及預報模型研究.pdf

1、全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)是以高精度的時間系統(tǒng)作為依托，開展實時定位系統(tǒng)。衛(wèi)星鐘作為全球?qū)Ш较到y(tǒng)的核心部分，其性能直接決定著衛(wèi)星導航的時頻精度，進而影響導航定位。導航衛(wèi)星性能由衛(wèi)星鐘性能指標評定，衛(wèi)星鐘性能的評定指標一般包括頻率準確度、頻率漂移率和頻率穩(wěn)定度等。
　　同時，建立高精度的衛(wèi)星鐘差預報模型對于衛(wèi)星導航定位也具有非常重要的作用。高精度的鐘差預報模型能提高實時動態(tài)精密單點定位中定位精度，此外衛(wèi)星進行自主導航也需要衛(wèi)星預報模型的先驗數(shù)

2、據(jù)。在分析衛(wèi)星鐘數(shù)據(jù)之前，首先要對數(shù)據(jù)進行預處理分析，再進行衛(wèi)星鐘性能和預報分析，本文主要的研究內(nèi)容和成果如下：
　　（1）本文以實例分析了鐘差數(shù)據(jù)預處理方法，即中位數(shù)探測方法。鐘差數(shù)據(jù)在繪圖分析處理后，簡單反映了鐘差數(shù)據(jù)的質(zhì)量和大致走勢。在繪圖分析的基礎(chǔ)上進行了鐘差數(shù)據(jù)預處理，通過圖示分析，檢驗了中位數(shù)粗差探測法的簡便有效性。針對該方法簡單置零處理的局限性，提出采用牛頓插值法進行異常數(shù)值處理，得到了很好的處理效果。
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3、2）采用 GPS數(shù)據(jù)進行衛(wèi)星鐘相關(guān)性能的分析，得到了星載原子鐘的頻率偏差、頻率漂移和頻率準確度，關(guān)于衛(wèi)星鐘穩(wěn)定性方面的研究，選用了重疊阿倫方差分析了衛(wèi)星鐘穩(wěn)定性指標。結(jié)果表明：BLOCK IIF銣鐘綜合性能最優(yōu)，相同衛(wèi)星類型下衛(wèi)星鐘的各項性能指標相近，早期的BLOCK IIA衛(wèi)星鐘整體性能較差。在分析穩(wěn)定性所采用的衛(wèi)星鐘類型中，BLOCKⅡR-M衛(wèi)星鐘穩(wěn)定度最好，其次是BLOCKⅡR，BLOCKⅡA的穩(wěn)定度最差，BLOCKⅡR-M衛(wèi)星星

4、載原子鐘穩(wěn)定性比其它三種類型鐘高一個數(shù)量級。
　?。?）介紹了GA-BP模型和灰色模型原理和建模方法，采用這一種線性和一種非線性模型對衛(wèi)星鐘短期預報精度進行對比。結(jié)果表明：隨著起始擬合數(shù)據(jù)量的遞增，GA-BP模型的預報精度逐漸提高，與之相比灰色模型的預報精度呈相反趨勢。當起始擬合數(shù)據(jù)為6小時時，GA-BP預報模型的精度普遍高于灰色模型，而當起始擬合數(shù)據(jù)為24小時時，灰色模型預報的整體精度高于GA-BP模型1到2個數(shù)量級。總體來看，