[發(fā)明專利]一種利用測(cè)速數(shù)據(jù)評(píng)估航天器測(cè)距數(shù)據(jù)精度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911217022.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN111308432B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐得珍;李海濤;樊敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍63921部隊(duì)
• 主分類號(hào): G01S7/40
• 分類號(hào): G01S7/40;G01S13/08;G01S13/50
• 代理公司: 北京謹(jǐn)誠(chéng)君睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 延慧

本發(fā)明涉及一種利用測(cè)速數(shù)據(jù)評(píng)估航天器測(cè)距數(shù)據(jù)精度的方法，包括：S1.獲取地面站對(duì)航天器的測(cè)距結(jié)果和測(cè)速結(jié)果；S2.以相鄰時(shí)刻的所述測(cè)距結(jié)果作差獲取差分測(cè)距結(jié)果；S3.基于所述差分測(cè)距結(jié)果和所述測(cè)速結(jié)果作差獲取雙差分結(jié)果；S4.基于所述雙差分結(jié)果計(jì)算所述測(cè)距結(jié)果的精度。本方案適用于在具有航天器高精度測(cè)速數(shù)據(jù)的情況下，對(duì)獲取的航天器測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確的精度評(píng)估，用于任務(wù)中分析航天器和地面測(cè)控設(shè)備的測(cè)距性能，并確定測(cè)距數(shù)據(jù)用于定軌的權(quán)重等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天器測(cè)控領(lǐng)域，尤其涉及一種利用測(cè)速數(shù)據(jù)評(píng)估航天器測(cè)距數(shù)據(jù)精度的方法。

背景技術(shù)

在航天測(cè)控任務(wù)中，地面測(cè)控設(shè)備對(duì)航天器的測(cè)距數(shù)據(jù)是航天器導(dǎo)航的重要觀測(cè)量。對(duì)測(cè)距數(shù)據(jù)開展精度評(píng)估是分析航天器和地面測(cè)控設(shè)備的測(cè)距性能，并確定測(cè)距數(shù)據(jù)用于定軌的權(quán)重的基本前提。對(duì)于測(cè)距數(shù)據(jù)的精度評(píng)估，可以根據(jù)測(cè)控鏈路電平情況利用測(cè)距隨機(jī)誤差的理論計(jì)算公式予以估算；在了解航天器和地面測(cè)控設(shè)備性能指標(biāo)和工作狀態(tài)的前提下，也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先進(jìn)行粗略估計(jì)(用于定軌)，在定軌后基于測(cè)距數(shù)據(jù)的擬合后殘差進(jìn)一步評(píng)估其精度。從原理上講，理論計(jì)算無(wú)法顧及未考慮到的模型以外的誤差，定軌后的擬合后殘差通常會(huì)受到定軌誤差的附加影響。因此，以上方法均無(wú)法客觀、準(zhǔn)確地反映測(cè)距數(shù)據(jù)的精度。

在目前航天測(cè)控的統(tǒng)一載波測(cè)控體制下，地面測(cè)控設(shè)備在獲得航天器測(cè)距數(shù)據(jù)的同時(shí)通常也獲取了高精度的測(cè)速數(shù)據(jù)。從測(cè)量模型來(lái)看，測(cè)速數(shù)據(jù)是航天器對(duì)測(cè)站徑向距離的時(shí)間變化率，測(cè)距數(shù)據(jù)是航天器對(duì)測(cè)站的徑向距離，測(cè)速數(shù)據(jù)是測(cè)距數(shù)據(jù)的時(shí)間差分；從信號(hào)模型來(lái)看，測(cè)速數(shù)據(jù)來(lái)自于載波鎖相環(huán)，測(cè)距數(shù)據(jù)來(lái)自于測(cè)距通道的鎖相環(huán)，二者受到的噪聲相互獨(dú)立；此外，在航天測(cè)控任務(wù)中，測(cè)速數(shù)據(jù)的精度(mm/s級(jí))通常遠(yuǎn)高于測(cè)距數(shù)據(jù)的精度(m級(jí))。

由于測(cè)速數(shù)據(jù)中包含了測(cè)距信息、噪聲獨(dú)立于測(cè)距數(shù)據(jù)、精度遠(yuǎn)高于測(cè)距數(shù)據(jù)，可望利用測(cè)速數(shù)據(jù)更為客觀、準(zhǔn)確地評(píng)估測(cè)距數(shù)據(jù)的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用測(cè)速數(shù)據(jù)評(píng)估航天器測(cè)距數(shù)據(jù)精度的方法，以便評(píng)估航天器和地面測(cè)控設(shè)備的測(cè)距性能，確定測(cè)距數(shù)據(jù)用于定軌的權(quán)重。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種利用測(cè)速數(shù)據(jù)評(píng)估航天器測(cè)距數(shù)據(jù)精度的方法，包括：

S1.獲取地面站對(duì)航天器的測(cè)距結(jié)果和測(cè)速結(jié)果；

S2.以相鄰時(shí)刻的所述測(cè)距結(jié)果作差獲取差分測(cè)距結(jié)果；

S3.基于所述差分測(cè)距結(jié)果和所述測(cè)速結(jié)果作差獲取雙差分結(jié)果；

S4.基于所述雙差分結(jié)果計(jì)算所述測(cè)距結(jié)果的精度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，步驟S1中，以預(yù)設(shè)間隔的第一時(shí)刻獲取所述測(cè)距結(jié)果，以具有與所述預(yù)設(shè)間隔相同時(shí)間間隔的第二時(shí)刻獲取所述測(cè)速結(jié)果；

所述預(yù)設(shè)間隔為1s；

所述第二時(shí)刻是兩個(gè)相鄰所述第一時(shí)刻的中間點(diǎn)時(shí)刻。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，步驟S2中，以與所述第二時(shí)刻相同的時(shí)刻獲取所述差分測(cè)距結(jié)果。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述差分測(cè)距結(jié)果為：

dρ_i＝ρ_i+1-ρ_i

(i＝1，2，...，n-1)

其中，dρ₁表示差分測(cè)距結(jié)果，ρ_i和ρ_i+1表示相鄰時(shí)刻的測(cè)距結(jié)果。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，步驟S3中，將對(duì)應(yīng)時(shí)刻的所述差分測(cè)距結(jié)果和所述測(cè)速結(jié)果作差獲取所述雙差分結(jié)果，且所述雙差分結(jié)果為：