[發明專利]一種面向微小衛星多星編隊的測量方法

有效

• 申請號: 201911271984.6
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN111308524B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 胡偉強;金小軍;莫仕明;張偉;徐兆斌;金仲和
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種面向微小衛星多星編隊的測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S101：對整個編隊內的所有衛星進行編號，編號為1～K；將整個編隊的單個測量周期劃分為K個連續的時間段并對每個時間段設置編號，編號為1～K；

步驟S102：在第N個時間段內，由第N顆衛星負責發送信號，其余衛星負責接收信號；同時，每一顆衛星根據本地時鐘記錄信號發射時刻與信號接收時刻；

步驟S103：基于雙邊雙程測量方法計算兩顆衛星之間的信號飛行時間測量值M_tof與時差初步測量值M_clk；

步驟S104：對信號飛行時間測量值M_tof與時差初步測量值M_clk進行電離層雙頻組合校準和硬件延時校準，得到星間距離測量值m_r與時差中期測量值m_Δt；

步驟S105：建立星間距離測量值m_r與時差中期測量值m_Δt的動態補償模型對星間距離測量值m_r與時差中期測量值m_Δt進行動態補償，得到星間距離最終測量值r_ij和時差最終測量值Δt_ij；

所述步驟S103中的雙邊雙程測量方法具體為：

在編隊內任意兩顆衛星之間完成三次通信時，結合兩顆衛星記錄的信號收發時刻，得到信號飛行時間測量值M_tof與時差初步測量值M_clk，信號飛行時間測量值M_tof為在一次通信中信號從發射端到接收端所需的總時間，時差初步測量值M_clk為同一時刻兩顆衛星之間的本地時間的差值；

信號飛行時間測量值M_tof與時差初步測量值M_clk的具體表達式如下：

M_clk＝T_i(t₄)-T_j(t₃)-M_tof

其中，k_i、k_j分別表示第i顆衛星和第j顆衛星的本地時鐘的晶振的實際工作頻率與標稱頻率的比值；T_j(t₃)表示第j顆衛星第一次發送信號的本地時間，T_i(t₄)表示第i顆衛星第一次接收信號的本地時間；

tround_i表示第i顆衛星第一次發送信號和第一次接收信號之間的時間間隔，treply_i表示第i顆衛星第二次發送信號和第一次接收信號之間的時間間隔，treply_j表示第j顆衛星第一次接收信號和第一次發送信號之間的時間間隔，tround_j表示第j顆衛星第一次發送信號和第二次接收信號之間的時間間隔，具體表達式如下：

tround_i＝t₄-t₁

treply_i＝t₅-t₄

tround_j＝t₆-t₃

treply_j＝t₃-t₂

其中，t₁表示第i顆衛星第一次發送信號的時刻，t₂表示第j顆衛星第一次接收信號的時刻，t₃表示第j顆衛星第一次發送信號的時刻，t₄表示第i顆衛星第一次接收信號的時刻，t₅表示第i顆衛星第二次發送信號的時刻；t₆表示第j顆衛星第二次接收信號的時刻。