[發明專利]一種衛星鐘差預報方法

在審

• 申請號: 202111023053.1
• 申請日: 2021-09-01
• 公開（公告）號: CN113917500A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 梅長松;李銘;程昊;尹永珍;孔祥文;林晨;李仙華;付興偉;劉煜;許彥;張殿華;曾澤熠;邵帥;李汀榕;王一可;肖嵐
• 申請（專利權）人: 長江生態環保集團有限公司
• 主分類號: G01S19/25
• 分類號: G01S19/25;G01S19/37
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 余山

1.一種衛星鐘差預報方法，其特征在于，

步驟1：獲取原始鐘差數據序列，并進行數據預處理；

步驟2：對所得預處理后的鐘差數據序列作一次比處理，得到新的建模數據序列；

步驟3：根據新得到的級比數據序列構建離散形式的灰色模型；

步驟4：根據最小二乘法解算所述離散灰色模型的參數，根據解算后的離散灰色模型進行級比值預報，充分挖掘建模鐘差數據序列中的灰信息；

步驟5：進行起點偏差修正，根據修正后的模型，進行還原處理從而實現衛星鐘差高精度預報。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟1中，所述數據的預處理包括鐘跳的探測、剔除粗差，在進行鐘跳的探測時，獲取某一時間段的原始鐘差數據序列，用多項式模型擬合預報并設置閥值判斷鐘差數據是否存在鐘跳，若存在鐘跳，對鐘差數據進行分段處理；

在進行粗差的剔除時，采用以下步驟：

1)在原始鐘差數據相域空間進行多項式模型擬合，依據三倍中誤差準則，將擬合殘差超過擬合殘差向量三倍中誤差的歷元標記為粗差歷元、置空；

2)對原始鐘差數據進行相頻轉換，在頻域空間采用MAD法進行粗差探測，標記粗差歷元、置空；

3)對置空歷元采用滑動拉格朗日內插補齊；

經過以上步驟所獲得的經過預處理后的鐘差數據序列，記為L⁽⁰⁾＝{l⁽⁰⁾(1) l⁽⁰⁾(2) …l⁽⁰⁾(n)}。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟2中具體包括以下步驟：

1)針對經過預處理后的鐘差數據序列L⁽⁰⁾＝{l⁽⁰⁾(1) l⁽⁰⁾(2) … l⁽⁰⁾(n)}，檢查L⁽⁰⁾中是否存在非正值，如存在，可對鐘差序列進行整體平移或整體取相反數的方式處理；

2)記c⁽⁰⁾(k)為L⁽⁰⁾在歷元k＝1,2,…,n-1的級比值，由此得到新的建模數據序列C⁽⁰⁾＝{c⁽⁰⁾(1) c⁽⁰⁾(2) … c⁽⁰⁾(n-1)}。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：在步驟3中，直接采用離散灰色模型對鐘差級比序列進行建模預報，具體步驟如下：

1)對C⁽⁰⁾進行一次累加生成處理，得到級比一次累加序列C⁽¹⁾＝{c⁽¹⁾(1) c⁽¹⁾(2) … c⁽¹⁾(n-1)}，其中

2)離散灰色模型的數學表達式為c⁽¹⁾(s+1)＝β₁c⁽¹⁾(s)+β₂，其中，s＝1_,2,…,n-2，β＝[β₁β₂]^T為參數列；

3)記Y＝[c⁽¹⁾(2) c⁽¹⁾(3) … c⁽¹⁾(n-1)]^T，則構建離散形式的灰色模型：Y＝Bβ。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟4中，具體包括以下步驟：1)根據最小二乘法解算所述離散灰色模型的參數解為2)根據離散灰色模型初始條件經過公式推導得到C⁽¹⁾的擬合遞推函數為再經過累減還原處理得到C⁽⁰⁾的預報公式為：式中，p為鐘差數據預報歷元的個數，由此可對未來時刻的級比值進行預報。

6.根據權利要求1所述的衛星鐘差預報方法，其特征在于：在步驟5中，具體的步驟為：

1)進行起點偏差修正，采用建模鐘差數據的最后N個歷元的鐘差數據,構建多項式模型預報下一時段的首歷元鐘差值ε；

2)然后替換常規的二次多項式所預報的首歷元鐘差值,實現截斷誤差修正，由得到的級比預報值還原出鐘差預報值，具體預報公式為：