[發明專利]一種基于SLR的BDS衛星軌道近實時檢核服務系統

有效

• 申請號: 202010049004.4
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111258999B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 徐天河;楊紅雷;聶文鋒;江楠
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06F16/215
• 分類號: G06F16/215;G06F16/23;G06F16/26;G06F16/28;G06F11/14
• 代理公司: 威海恒譽潤達專利代理事務所(普通合伙) 37260
• 代理人: 鹿剛

本發明提供一種基于SLR的BDS衛星軌道近實時檢核服務系統，其解決了現有BDS多源、異構衛星軌道產品檢核策略繁瑣和系統構建復雜的技術問題，其由三個子系統組成：Linux服務器端實現SLR日常檢核流程；編制SLR殘差數據集和匯總報告；實現SLR殘差可視化分析；本發明可廣泛應用于衛星軌道動力學應用領域。

技術領域

本發明涉及衛星軌道動力學應用領域，尤其是涉及一種基于SLR的BDS衛星軌道近實時檢核服務系統。

背景技術

自2012年起，我國的北斗導航衛星系統(BDS)開始迅猛發展，尤其是近兩年，且我國的BDS-3系統將實現滿星座運營，屆時將有超過50顆的BDS多源、異構衛星實時運行，包括BDS-2和BDS-3衛星，以及它們各自對應中地球軌道(MEO)、傾斜地球同步軌道(IGSO)和地球靜止軌道(GEO)衛星，全球BDS多源、異構衛星將在我們未來的生活中變得越來越重要，尤其是在衛星定位導航的基礎數據支持中，其中，衛星軌道產品的精度至關重要，所有的BDS衛星都搭載了衛星激光反射器陣列(LRAs)專用于衛星激光測距(SLR)，SLR技術可提供獨立可靠的BDS軌道產品檢核。

中國近年來BDS星座的緊密部署為SLR檢核BDS多源、異構衛星軌道的系統開發提供了良好契機；BDS衛星數據處理的各項測試分析與運營維護工作，更是作為重點，在我國的多家北斗/GNSS分析中心如火如荼地展開；但是，不同于美國的GPS、俄羅斯的GLONASS以及歐盟的Galileo衛星星座，我國的BDS衛星星座是由GEO、IGSO以及MEO三類衛星構成，BDS多源、異構衛星的數據處理更為復雜，衛星信號和傳輸數據的頻率、衛星軌道高度、衛星形狀、尺寸、太陽能板表面特性以及不同類型BDS衛星的姿態控制模式等，都會增加BDS多源、異構衛星數據處理的復雜度；另外，對民用用戶而言，在使用BDS軌道產品時，希望獲得關于BDS多源、異構衛星可信、直觀、實時的軌道產品質量信息，因此，開發一種自主的、全自動化的工具，處理多家北斗/GNSS分析中心所解算的BDS多源、異構衛星軌道的SLR檢核系統勢在必行。

在目前國際上，利用SLR對GNSS衛星軌道檢核系統走在最前沿的是波蘭的華沙大學環境與生命科學學院大地測量與地理信息研究所；2017年，該研究所的Zajdel、Krzysztof So′snical以及GrzegorzBury為ILRS提供了一套基于SLR檢核多GNSS衛星軌道產品的在線服務系統，且在國際MGEX框架下的CODE分析中心解算的GNSS軌道產品在他們的處理方案軟件中被驗證，但截止到目前，該服務系統無提供BDS-3衛星星座的軌道產品的檢核服務，包括iGMAS框架下的多家北斗/GNSS分析中心；此外，國內尚無公開提供出一套對多家北斗/GNSS分析中心的BDS多源、異構衛星軌道進行SLR檢核的系統。

總體來說，利用SLR檢核多家北斗/GNSS分析中心的北斗多源、異構衛星軌道的理論與方法已比較成熟，然而實現SLR檢核BDS多源、異構衛星軌道的方法仍較為薄弱；針對BDS多源、異構衛星軌道的復雜特性，制定細致的SLR檢核策略是實現可信、直觀、實時的軌道產品質量分析的重要保障；自主實現利用SLR技術對多家北斗/GNSS分析中心的軌道產品質量分析的服務具有重要意義。

發明內容

本發明就是針對現有BDS多源、異構衛星軌道產品檢核策略繁瑣和系統構建復雜的技術問題，建立一套利用SLR對多家北斗/GNSS分析中心的BDS多源、異構衛星軌道產品進行實時檢核的技術服務系統。

為此，本發明中基于SLR的BDS衛星軌道近實時檢核服務系統，由三個子系統組成：Linux服務器端實現SLR日常檢核流程；編制SLR殘差數據集和匯總報告；實現SLR殘差可視化分析；其通過以下步驟實現：

步驟1：收集和整理SLR檢核所需數據集；

步驟2：數據預處理；

步驟3：SLR檢核BDS多源、異構衛星軌道產品批處理；

步驟4：提取SLR檢核殘差數據信息；