[發(fā)明專利]一種深空多普勒數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)偏差的差分統(tǒng)計(jì)校準(zhǔn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911289464.8
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN110954880B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李海濤;樊敏;程承;朱智勇;張正好
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍63921部隊(duì)
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/58
• 代理公司: 北京謹(jǐn)誠君睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 延慧

1.一種深空多普勒數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)偏差的差分統(tǒng)計(jì)校準(zhǔn)方法，包括：

S1.獲取地面深空站測量的探測器多普勒數(shù)據(jù)的殘差；

S2.基于所述多普勒數(shù)據(jù)的殘差，將所述地面深空站對所述探測器的各個(gè)測量弧段內(nèi)的多普勒數(shù)據(jù)序列進(jìn)行差分處理，并近似計(jì)算各測量弧段內(nèi)每個(gè)測量時(shí)刻的時(shí)標(biāo)偏差；

S3.對所述時(shí)標(biāo)偏差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到所述時(shí)標(biāo)偏差的校準(zhǔn)量；

S4.基于所述校準(zhǔn)量對所述探測器的多普勒數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)進(jìn)行修正。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差分統(tǒng)計(jì)校準(zhǔn)方法，其特征在于，步驟S1包括：

S11.利用已知的探測器精密定軌信息，以及多普勒數(shù)據(jù)的測量模型計(jì)算所述探測器相對于所述地面深空站的徑向距離變化率；

S12.根據(jù)所述地面深空站對所述探測器的多普勒數(shù)據(jù)測量值與計(jì)算的徑向距離變化率獲取所述多普勒數(shù)據(jù)殘差。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的差分統(tǒng)計(jì)校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述探測器精密定軌信息為星歷或軌道根數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的差分統(tǒng)計(jì)校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述測量模型為：

其中，為徑向距離變化率，f_R為所述地面深空站的接收頻率，f_S為所述探測器的發(fā)射頻率，M為所述探測器上應(yīng)答機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)比,ΔT為積分周期，角標(biāo)s和e分別表示積分開始和結(jié)束的時(shí)刻，c為光速，UTC_3e為已知的測站接收信號的時(shí)標(biāo)且為積分結(jié)束時(shí)刻，UTC_3s＝UTC_3e-ΔT也為已知量，根據(jù)探測器的軌道信息迭代求解UTC_1e和UTC_1s，ρ_2w,e和ρ_2w,s分別為積分終點(diǎn)和起點(diǎn)時(shí)刻的雙程距離。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的差分統(tǒng)計(jì)校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述多普勒數(shù)據(jù)殘差表示為：

其中，為所述地面深空站對所述探測器的多普勒數(shù)據(jù)的測量值，即徑向距離變化率，為所述測量模型的計(jì)算值，res為多普勒數(shù)據(jù)殘差，正常情況下服從N(0,σ²)分布，σ為多普勒數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差，用于評估多普勒數(shù)據(jù)的測量精度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的差分統(tǒng)計(jì)校準(zhǔn)方法，其特征在于，將所述地面深空站對所述探測器的各個(gè)測量弧段內(nèi)的多普勒數(shù)據(jù)序列進(jìn)行差分處理的步驟中，獲取間隔為ΔT的多普勒測量數(shù)據(jù)序列，并對該數(shù)據(jù)序列建立差分模型，所述差分模型為：

其中，t_n為多普勒測量值對應(yīng)的測量時(shí)標(biāo)，n＝1,2,…。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的差分統(tǒng)計(jì)校準(zhǔn)方法，其特征在于，近似計(jì)算各測量弧段內(nèi)每個(gè)測量時(shí)刻的時(shí)標(biāo)偏差的步驟中包括：

S21.根據(jù)所述差分模型建立近似模型；

S22.基于所述近似模型獲取每個(gè)測量時(shí)刻的時(shí)標(biāo)偏差。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的差分統(tǒng)計(jì)校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述近似模型為：

所述時(shí)標(biāo)偏差為：

其中，表示徑向距離變化率的一階差商，Δt_n表示時(shí)標(biāo)偏差。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的差分統(tǒng)計(jì)校準(zhǔn)方法，其特征在于，步驟S3中，包括：

S31.對獲取的所述時(shí)標(biāo)偏差按照3σ原則剔除野值后，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；

S32.計(jì)算所述時(shí)標(biāo)偏差的統(tǒng)計(jì)量并生成QQ圖，當(dāng)所述QQ圖中的散點(diǎn)近似為直線時(shí)，將計(jì)算的時(shí)標(biāo)偏差的均值作為多普勒測量數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)偏差的校準(zhǔn)結(jié)果；

S33.對所述校準(zhǔn)結(jié)果取整獲取所述多普勒數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)偏差的校準(zhǔn)量。