北斗導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)行控制策略

1、摘要：根據(jù)北斗的任務(wù)及特色，介紹了北斗運(yùn)行控摘要：根據(jù)北斗的任務(wù)及特色，介紹了北斗運(yùn)行控制的任務(wù)，分析北斗運(yùn)行控制的形式，闡述在該形制的任務(wù)，分析北斗運(yùn)行控制的形式，闡述在該形式下面臨的困難。提出了北斗星間、星地及地面聯(lián)式下面臨的困難。提出了北斗星間、星地及地面聯(lián)合觀測處理策略。對該策略下的星間觀測、星地觀合觀測處理策略。對該策略下的星間觀測、星地觀測具體任務(wù)、特點(diǎn)、處理內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)介紹。最后測具體任務(wù)、特點(diǎn)、處理內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)介紹。最后就系統(tǒng)平穩(wěn)過渡及穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行了總結(jié)。就系統(tǒng)平穩(wěn)過渡及穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行了總結(jié)。2一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （一）（一）北斗任務(wù)北斗任務(wù) 任務(wù)：任務(wù)：實(shí)

2、現(xiàn)全球?qū)Ш剑▽?shí)現(xiàn)全球?qū)Ш剑?0m10m）滿足中國區(qū)域滿足中國區(qū)域 ICAO CAT-1ICAO CAT-1需求需求 精度精度 18.2m/7.7m18.2m/7.7m4.4m(95%)4.4m(95%) 非連續(xù)性非連續(xù)性10-6/15s10-6/15s 非完好性非完好性 2 210-7/10-7/進(jìn)近進(jìn)近 告警時間告警時間 6s6s 可用性可用性 0.99750.99753一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 滿足中國區(qū)域滿足中國區(qū)域 位置報告及短電文通信位置報告及短電文通信實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)GNSSGNSS互操作互操作 GPSGPS：L1cL1c、L5L5，Galileo:L1,E5Galileo

3、:L1,E5北斗特色：北斗特色：突出區(qū)域服務(wù)能力突出區(qū)域服務(wù)能力中國區(qū)域廣域增強(qiáng)是北斗的重要建設(shè)任務(wù)中國區(qū)域廣域增強(qiáng)是北斗的重要建設(shè)任務(wù)廣域增強(qiáng)系統(tǒng)是北斗運(yùn)行控制系統(tǒng)的組成部分廣域增強(qiáng)系統(tǒng)是北斗運(yùn)行控制系統(tǒng)的組成部分4一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 突出位置報告與短電文通信功能突出位置報告與短電文通信功能位置報告與位置報告與RDSSRDSS定位業(yè)務(wù)同時完成定位業(yè)務(wù)同時完成定位與位置報告最短完成時間定位與位置報告最短完成時間1s1s定位與指揮調(diào)度于一體定位與指揮調(diào)度于一體5一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 事件的內(nèi)容與發(fā)生的地點(diǎn)時間在一封短信中完成事件的內(nèi)容與發(fā)生的地點(diǎn)時間在一

4、封短信中完成擺脫了擺脫了“先定位再報告先定位再報告”的若干苦惱與弊?。〞r的若干苦惱與弊病（時間間 達(dá)達(dá)120s.120s.用戶屬性混淆、位置與時間錯位）用戶屬性混淆、位置與時間錯位）6一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （二）（二）北斗運(yùn)行控制任務(wù)北斗運(yùn)行控制任務(wù)1 1、觀測數(shù)據(jù)采集、觀測數(shù)據(jù)采集采集地面站對衛(wèi)星觀測的觀測參數(shù)采集地面站對衛(wèi)星觀測的觀測參數(shù) 偽距觀測量偽距觀測量 載波相位觀測量載波相位觀測量 星地時間同步觀測量星地時間同步觀測量7一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （二）（二）北斗運(yùn)行控制任務(wù)北斗運(yùn)行控制任務(wù) 采集星間相互觀測量采集星間相互觀測量 星間雙向時間同步觀

5、測量星間雙向時間同步觀測量8一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （二）（二）北斗運(yùn)行控制任務(wù)北斗運(yùn)行控制任務(wù)2 2、觀測參數(shù)處理、觀測參數(shù)處理 衛(wèi)星鐘差及預(yù)報參數(shù)衛(wèi)星鐘差及預(yù)報參數(shù) 衛(wèi)星星歷及預(yù)報參數(shù)衛(wèi)星星歷及預(yù)報參數(shù) 電離層校正參數(shù)處理及預(yù)報電離層校正參數(shù)處理及預(yù)報 導(dǎo)航信息完好性處理及告警導(dǎo)航信息完好性處理及告警9一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （二）（二）北斗運(yùn)行控制任務(wù)北斗運(yùn)行控制任務(wù)3 3、衛(wèi)星廣播星歷的形成、注入與發(fā)布、衛(wèi)星廣播星歷的形成、注入與發(fā)布 衛(wèi)星鐘差歷書及精密軌道電離層參數(shù)衛(wèi)星鐘差歷書及精密軌道電離層參數(shù) 10一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （二

6、）（二）北斗運(yùn)行控制任務(wù)北斗運(yùn)行控制任務(wù)4 4、星座評定及管理、星座評定及管理 星座覆蓋特性評定及管理星座覆蓋特性評定及管理 星座可用性評價及管理星座可用性評價及管理 衛(wèi)星非連續(xù)性中斷處理與恢復(fù)衛(wèi)星非連續(xù)性中斷處理與恢復(fù) 衛(wèi)星可用性評價與管理衛(wèi)星可用性評價與管理 衛(wèi)星組網(wǎng)質(zhì)量評價與調(diào)度衛(wèi)星組網(wǎng)質(zhì)量評價與調(diào)度11一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （二）（二）北斗運(yùn)行控制任務(wù)北斗運(yùn)行控制任務(wù)5 5、GNSSGNSS互操作與廣域增強(qiáng)互操作與廣域增強(qiáng) 提供提供GNSSGNSS互操作校正參數(shù)互操作校正參數(shù) （系統(tǒng)時間偏差、系統(tǒng)座標(biāo)改正）（系統(tǒng)時間偏差、系統(tǒng)座標(biāo)改正） 提供提供GNSSGNSS星歷

7、、校正參數(shù)星歷、校正參數(shù) 提供服務(wù)區(qū)電離層校正參數(shù)提供服務(wù)區(qū)電離層校正參數(shù)12一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （二）（二）北斗運(yùn)行控制任務(wù)北斗運(yùn)行控制任務(wù)6 6、完成用戶服務(wù)與管理、完成用戶服務(wù)與管理 支持支持RDSSRDSS業(yè)務(wù)業(yè)務(wù) 實(shí)現(xiàn)授權(quán)用戶的位置報告實(shí)現(xiàn)授權(quán)用戶的位置報告 實(shí)現(xiàn)調(diào)度部門對授權(quán)用戶的位置、通信監(jiān)管實(shí)現(xiàn)調(diào)度部門對授權(quán)用戶的位置、通信監(jiān)管13一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （三）國外衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)行控制基本形式（三）國外衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)行控制基本形式1 1、GPSGPS地面全球布站運(yùn)行控制地面全球布站運(yùn)行控制+ +星間鏈路維持星間鏈路維持180180天天 自主運(yùn)行自

8、主運(yùn)行主控站（主控站（MCSMCS）美國科羅拉多州）美國科羅拉多州 噴泉城噴泉城 空軍基地空軍基地 備用主控站備用主控站 馬薩諸塞州馬薩諸塞州 蓋塞爾斯堡蓋塞爾斯堡監(jiān)測站監(jiān)測站 全球布全球布5 5個站個站 地面網(wǎng)連接地面網(wǎng)連接 觀測量偽距觀測量偽距14一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （三）國外衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)行控制基本形式（三）國外衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)行控制基本形式上行注入站上行注入站 全球全球4 4個個 地面能見角地面能見角7272度度處理數(shù)據(jù)：聯(lián)合偽距解衛(wèi)星鐘差及軌道參數(shù)處理數(shù)據(jù)：聯(lián)合偽距解衛(wèi)星鐘差及軌道參數(shù) 全星座衛(wèi)星鐘差及軌道精度對病態(tài)鐘免疫力低全星座衛(wèi)星鐘差及軌道精度對病態(tài)鐘免疫力低 優(yōu)勢

9、光壓模型在優(yōu)勢光壓模型在RR星以后提高一個數(shù)量級星以后提高一個數(shù)量級. . R R銣鐘天穩(wěn)定度銣鐘天穩(wěn)定度1 110-1410-1415一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （三）國外衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)行控制基本形式（三）國外衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)行控制基本形式控制數(shù)據(jù)：控制數(shù)據(jù)： 超差星歷更新，超差星歷更新，3 3次加載次加載/ /星星/ /日日 URE URE均方根值為均方根值為4.2 m(1 )4.2 m(1 )16一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （三）國外衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)行控制基本形式（三）國外衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)行控制基本形式星間鏈路維持自主運(yùn)行精度星間鏈路維持自主運(yùn)行精度 GPS BlockR GPS

10、BlockR 設(shè)有設(shè)有UHFUHF星間鏈路星間鏈路 機(jī)理：觀測量偽距。充分利用機(jī)理：觀測量偽距。充分利用6 6個軌道面優(yōu)勢和改個軌道面優(yōu)勢和改進(jìn)進(jìn)1 1個數(shù)量級的太陽光壓模型，定軌精度高之優(yōu)勢，個數(shù)量級的太陽光壓模型，定軌精度高之優(yōu)勢，在在180180天星歷支持下相互定位，修正星歷。典型情天星歷支持下相互定位，修正星歷。典型情況每顆星可觀測另外況每顆星可觀測另外8 81616顆衛(wèi)星。顆衛(wèi)星。DOPDOP值低值低 缺點(diǎn)：精度維持能力差，對病態(tài)衛(wèi)星鐘免疫力低缺點(diǎn)：精度維持能力差，對病態(tài)衛(wèi)星鐘免疫力低17一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 2 2、GLONASSGLONASS境內(nèi)布站運(yùn)行控制形

11、式境內(nèi)布站運(yùn)行控制形式地面控中心（莫斯科）地面控中心（莫斯科）處理特點(diǎn)處理特點(diǎn): :監(jiān)測接收機(jī)觀測偽距監(jiān)測接收機(jī)觀測偽距C C波段雷達(dá)觀測量為距離波段雷達(dá)觀測量為距離 、速度、速度獨(dú)立計(jì)算鐘差獨(dú)立計(jì)算鐘差由距離量和速度量求衛(wèi)星位置由距離量和速度量求衛(wèi)星位置 衛(wèi)星鐘誤差對軌道精度耦合小衛(wèi)星鐘誤差對軌道精度耦合小18一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 2 2、GLONASSGLONASS境內(nèi)布站運(yùn)行控制形式境內(nèi)布站運(yùn)行控制形式監(jiān)測站分布監(jiān)測站分布 僅確保俄領(lǐng)土內(nèi)的高精度星歷控制。僅確保俄領(lǐng)土內(nèi)的高精度星歷控制。 經(jīng)度方向跨度為經(jīng)度方向跨度為180180度度注入站注入站 星歷和時差注入星歷和時

12、差注入 1 12 2次次/ /星星/ /日日激光站（激光站（2020套）套） 測定地球坐標(biāo)測定地球坐標(biāo) 地球引力場模型地球引力場模型 修正定軌精度修正定軌精度19一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 2 2、GLONASSGLONASS境內(nèi)布站運(yùn)行控制形式境內(nèi)布站運(yùn)行控制形式時間同步站時間同步站 觀測量偽距觀測量偽距 計(jì)算量時差計(jì)算量時差 1 1次次/ /星星/ /日日 星上時差參數(shù)更新星上時差參數(shù)更新 2 2次次/ /星星/ /日日 特點(diǎn)：星歷和時間同步分別解算特點(diǎn)：星歷和時間同步分別解算 無星間鏈路無星間鏈路 20一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 3 3、GalileoGali

13、leo全球布站全球布站地面控制中心（一主一備）地面控制中心（一主一備） 歐洲歐洲地面站地面站 上下行遙控遙測及測距上下行遙控遙測及測距 向衛(wèi)星注入導(dǎo)航信息及時鐘修正參數(shù)向衛(wèi)星注入導(dǎo)航信息及時鐘修正參數(shù) 2 2個位于歐洲，個位于歐洲，3 3個位于全球個位于全球 21一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 有：法國的有：法國的Toulouse Toulouse 德國的德國的WeiheimWeiheim 澳大利亞的澳大利亞的Perth Perth 美國的檀香山美國的檀香山 南美的南美的FalxlandsFalxlands 緯度跨越緯度跨越4848度度-52-52度度 經(jīng)度跨越經(jīng)度跨越360360度

14、度 機(jī)理同機(jī)理同GPSGPS，但衛(wèi)星鐘及太陽光壓的模型有差距，但衛(wèi)星鐘及太陽光壓的模型有差距星間鏈路星間鏈路 無無22一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （四）北斗特色及運(yùn)行控制形式分析（四）北斗特色及運(yùn)行控制形式分析優(yōu)勢：優(yōu)勢：RDSS+RNSSRDSS+RNSS兩種體制兩種體制GEO+IGSO+MEOGEO+IGSO+MEO多鐘軌道選擇多鐘軌道選擇RNSSRNSS應(yīng)用應(yīng)用+RDSS+RDSS定位及位置報告應(yīng)用定位及位置報告應(yīng)用23一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （四）北斗特色及運(yùn)行控制形式分析（四）北斗特色及運(yùn)行控制形式分析差距：差距：國土幅原有限國土幅原有限 南北南北38

15、38度度 東西東西6060度度 地面觀測量只能確保區(qū)域?qū)Ш骄鹊孛嬗^測量只能確保區(qū)域?qū)Ш骄忍柟鈮耗Ｐ途鹊鸵粋€數(shù)量級太陽光壓模型精度低一個數(shù)量級 差距差距2020年年衛(wèi)星鐘長穩(wěn)、長漂低一個數(shù)量級衛(wèi)星鐘長穩(wěn)、長漂低一個數(shù)量級 差距差距2020年年24一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （四）北斗特色及運(yùn)行控制形式分析（四）北斗特色及運(yùn)行控制形式分析2 2、運(yùn)行控制形式分析、運(yùn)行控制形式分析境內(nèi)設(shè)地面觀測站境內(nèi)設(shè)地面觀測站+ +星間雙向時間同步觀測星間雙向時間同步觀測 實(shí)現(xiàn)全球高精度星歷控制實(shí)現(xiàn)全球高精度星歷控制不同高度衛(wèi)星構(gòu)成固定、非固定雙向時間同步不同高度衛(wèi)星構(gòu)成固定、非固定雙向時間

16、同步GEOGEO、IGSOIGSO星地鏈路構(gòu)建穩(wěn)定星間網(wǎng)絡(luò)與地面星地鏈路構(gòu)建穩(wěn)定星間網(wǎng)絡(luò)與地面 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合運(yùn)行模式網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合運(yùn)行模式25一、北斗的任務(wù)及特色一、北斗的任務(wù)及特色 （四）北斗特色及運(yùn)行控制形式分析（四）北斗特色及運(yùn)行控制形式分析RDSSRDSS分布式處理系統(tǒng)服務(wù)于定位與位置報告分布式處理系統(tǒng)服務(wù)于定位與位置報告 （短電文通信）（短電文通信）GNSSGNSS互操作與廣域增強(qiáng)系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行模式互操作與廣域增強(qiáng)系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行模式 降低互操作系統(tǒng)及終端復(fù)雜度降低互操作系統(tǒng)及終端復(fù)雜度 提升互操作性能提升互操作性能26二、二、北斗運(yùn)行面臨的形勢分析北斗運(yùn)行面臨的形勢分析（一）（一）不利形勢不利形勢

17、1 1、幅原有限，地面觀測量、星地觀測量難以、幅原有限，地面觀測量、星地觀測量難以 支持全球穩(wěn)定運(yùn)行星歷精度支持全球穩(wěn)定運(yùn)行星歷精度 境外設(shè)站缺乏穩(wěn)定的地面網(wǎng)絡(luò)支持境外設(shè)站缺乏穩(wěn)定的地面網(wǎng)絡(luò)支持27二、二、北斗運(yùn)行面臨的形勢分析北斗運(yùn)行面臨的形勢分析2 2、衛(wèi)星太陽光壓模型缺乏考煉、精度控制能力差、衛(wèi)星太陽光壓模型缺乏考煉、精度控制能力差 定軌精度需磨煉定軌精度需磨煉3 3、衛(wèi)星鐘與、衛(wèi)星鐘與R 1R 110-1410-14差距大、且優(yōu)劣參差不齊差距大、且優(yōu)劣參差不齊4 4、星間鏈路模式需進(jìn)一步探討、星間鏈路模式需進(jìn)一步探討28二、二、北斗運(yùn)行面臨的形勢分析北斗運(yùn)行面臨的形勢分析（二）有利形勢

18、（二）有利形勢1 1、具有星地雙向時間同步、站間雙向時間同步、具有星地雙向時間同步、站間雙向時間同步 應(yīng)用成果應(yīng)用成果理論成熟理論成熟機(jī)理清楚機(jī)理清楚 同一路徑雙向偽距觀測是提高兩站時間同步的關(guān)鍵同一路徑雙向偽距觀測是提高兩站時間同步的關(guān)鍵已達(dá)已達(dá)2ns2ns同步精度同步精度29二、二、北斗運(yùn)行面臨的形勢分析北斗運(yùn)行面臨的形勢分析2 2、具有高精度時間同步下的定軌技術(shù)支持、具有高精度時間同步下的定軌技術(shù)支持時間同步、精密軌道分別求解時間同步、精密軌道分別求解 時間同步精度高（顯著優(yōu)于時間同步精度高（顯著優(yōu)于GLONASSGLONASS）30二、二、北斗運(yùn)行面臨的形勢分析北斗運(yùn)行面臨的形勢分析對

19、病態(tài)鐘的免疫能力強(qiáng)對病態(tài)鐘的免疫能力強(qiáng)病態(tài)衛(wèi)星鐘不影響系統(tǒng)時病態(tài)衛(wèi)星鐘不影響系統(tǒng)時 不影響其它衛(wèi)星鐘差精度不影響其它衛(wèi)星鐘差精度 對定軌精度影響弱對定軌精度影響弱31二、二、北斗運(yùn)行面臨的形勢分析北斗運(yùn)行面臨的形勢分析3 3、具有多種定軌方式的聯(lián)合評定方法具有多種定軌方式的聯(lián)合評定方法4 4、具有三種不同高度的衛(wèi)星組網(wǎng)有優(yōu)勢可用：具有三種不同高度的衛(wèi)星組網(wǎng)有優(yōu)勢可用：構(gòu)成統(tǒng)一星間鏈路管理模式構(gòu)成統(tǒng)一星間鏈路管理模式降低星地工作頻度（不須降低星地工作頻度（不須MEOMEO星地鏈路頻繁介入）星地鏈路頻繁介入）32二、二、北斗運(yùn)行面臨的形勢分析北斗運(yùn)行面臨的形勢分析同軌道面內(nèi)的衛(wèi)星雙向時間同步有利于

20、提高同軌道面內(nèi)的衛(wèi)星雙向時間同步有利于提高 時間同步精度（相對距離變化量小）時間同步精度（相對距離變化量?。┎荚O(shè)于空間時間站的優(yōu)良衛(wèi)星鐘可以提升劣質(zhì)布設(shè)于空間時間站的優(yōu)良衛(wèi)星鐘可以提升劣質(zhì) 鐘的時間同步精度鐘的時間同步精度境內(nèi)一個星地時間同步境內(nèi)一個星地時間同步/ /注入站的有效工作可注入站的有效工作可 在星間鏈路協(xié)同下維持系統(tǒng)穩(wěn)定工作在星間鏈路協(xié)同下維持系統(tǒng)穩(wěn)定工作33二、二、北斗運(yùn)行面臨的形勢分析北斗運(yùn)行面臨的形勢分析（三）跨越式發(fā)展的基本思路（三）跨越式發(fā)展的基本思路1 1、面對差距，加強(qiáng)基礎(chǔ)理論技術(shù)研究、面對差距，加強(qiáng)基礎(chǔ)理論技術(shù)研究加強(qiáng)衛(wèi)星原子鐘攻關(guān)及生產(chǎn)建設(shè)達(dá)到加強(qiáng)衛(wèi)星原子鐘攻關(guān)及

21、生產(chǎn)建設(shè)達(dá)到RR衛(wèi)星衛(wèi)星 銣鐘水平銣鐘水平積累三種軌道衛(wèi)星光壓模型精準(zhǔn)度經(jīng)驗(yàn)，積累三種軌道衛(wèi)星光壓模型精準(zhǔn)度經(jīng)驗(yàn)， 力爭在力爭在20202020年達(dá)到年達(dá)到RR衛(wèi)星水平衛(wèi)星水平34二、二、北斗運(yùn)行面臨的形勢分析北斗運(yùn)行面臨的形勢分析2 2、提高對組網(wǎng)衛(wèi)星連續(xù)觀測弧段、提高對組網(wǎng)衛(wèi)星連續(xù)觀測弧段提高衛(wèi)星鐘時間同步處理及預(yù)報頻度提高衛(wèi)星鐘時間同步處理及預(yù)報頻度 由由1010小時小時1616小時間隔縮短至小時間隔縮短至2 23 3小時小時提高衛(wèi)星軌道處理及預(yù)報頻度提高衛(wèi)星軌道處理及預(yù)報頻度 每每2 2小時預(yù)報周期均有新觀測參數(shù)支持小時預(yù)報周期均有新觀測參數(shù)支持35二、二、北斗運(yùn)行面臨的形勢分析北斗運(yùn)

22、行面臨的形勢分析（四）多手段、多鏈路信號觀測，多任務(wù)并行處理（四）多手段、多鏈路信號觀測，多任務(wù)并行處理 是北斗運(yùn)行控制的基本策略是北斗運(yùn)行控制的基本策略包括：地面站對導(dǎo)航信號觀測包括：地面站對導(dǎo)航信號觀測 星地時間同步雙向偽距觀測星地時間同步雙向偽距觀測 星間時間同步雙向偽距觀測星間時間同步雙向偽距觀測36二、二、北斗運(yùn)行面臨的形勢分析北斗運(yùn)行面臨的形勢分析 星鐘利用星地雙向偽距鐘差處理星鐘利用星地雙向偽距鐘差處理 星鐘利用星間雙向偽距鐘差處理星鐘利用星間雙向偽距鐘差處理 星間偽距定軌處理星間偽距定軌處理 星間、地面聯(lián)合偽距定軌處理星間、地面聯(lián)合偽距定軌處理 37三、三、星間星地及地面聯(lián)合觀

23、測處理策略星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略（一）（一）星間觀測及數(shù)據(jù)交換任務(wù)分析星間觀測及數(shù)據(jù)交換任務(wù)分析1 1、星間觀測量的定義星間觀測量的定義星間觀測量為雙向偽距同步觀測量星間觀測量為雙向偽距同步觀測量定義：在定義：在t t時刻衛(wèi)星時刻衛(wèi)星A A、B B獲得觀測對方的偽距為：獲得觀測對方的偽距為： （1 1） （2 2）衛(wèi)星衛(wèi)星A A、B B鐘差為鐘差為 （3 3）38三、三、星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略（一）（一）星間觀測及數(shù)據(jù)交換任務(wù)分析星間觀測及數(shù)據(jù)交換任務(wù)分析 為衛(wèi)星為衛(wèi)星A A對對B B的偽距觀測量的偽距觀測量 為衛(wèi)星為衛(wèi)星B B對對A A的偽距觀測

24、量的偽距觀測量 為為t t時刻兩星間的空間距離時刻兩星間的空間距離 為求解的兩星間鐘差為求解的兩星間鐘差39三、三、星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略（一）（一）星間觀測及數(shù)據(jù)交換任務(wù)分析星間觀測及數(shù)據(jù)交換任務(wù)分析T T 為兩星存在的鐘差為兩星存在的鐘差 是與偽距變化率和鐘差有關(guān)的改正項(xiàng)，是與偽距變化率和鐘差有關(guān)的改正項(xiàng)， 當(dāng)相對距離等于常數(shù)時，當(dāng)相對距離等于常數(shù)時，有鐘差有鐘差 （4 4）40三、三、星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略（一）（一）星間觀測及數(shù)據(jù)交換任務(wù)分析星間觀測及數(shù)據(jù)交換任務(wù)分析同一軌道面固定兩星間相對距離變化同一軌道面固

25、定兩星間相對距離變化0 0兩星間的鐘差精度與偽距觀測時刻成松耦合兩星間的鐘差精度與偽距觀測時刻成松耦合所以，同一軌道面的星間鐘差精度高所以，同一軌道面的星間鐘差精度高非同軌道面的星間鐘差觀測精度低非同軌道面的星間鐘差觀測精度低41三、三、星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略2 2、星間觀測的任務(wù)、星間觀測的任務(wù) 獲得雙向時間同步獲得雙向時間同步 獲得定軌觀測量獲得定軌觀測量 獲得電離層校正參數(shù)獲得電離層校正參數(shù) 交換觀測量（數(shù)據(jù)）交換觀測量（數(shù)據(jù)）42三、三、星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略（二）（二）提高星間觀測量精度措施提高星間觀測量精度

26、措施1 1、合理的星間路由選擇和連續(xù)測量是提高、合理的星間路由選擇和連續(xù)測量是提高 星間觀測量精度的基本手段星間觀測量精度的基本手段同軌道面星間觀測優(yōu)于異軌道面星間觀測量同軌道面星間觀測優(yōu)于異軌道面星間觀測量 43三、三、星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略（二）（二）提高星間觀測量精度措施提高星間觀測量精度措施 間雙向時間精度高間雙向時間精度高 異軌道面星間雙向時間同步精度低異軌道面星間雙向時間同步精度低44三、三、星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略不同高度軌道所在衛(wèi)星精度低不同高度軌道所在衛(wèi)星精度低 與與 間同步精度低間同步精度低優(yōu)選同軌道

27、面的星間雙向時間同步觀測路優(yōu)選同軌道面的星間雙向時間同步觀測路非同軌道面的任務(wù)以數(shù)據(jù)交換為主非同軌道面的任務(wù)以數(shù)據(jù)交換為主45三、三、星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略2 2、以、以GEOGEO衛(wèi)星為通信節(jié)點(diǎn)是提高數(shù)據(jù)交換效率衛(wèi)星為通信節(jié)點(diǎn)是提高數(shù)據(jù)交換效率 和安全性的有效方法和安全性的有效方法MEOMEO對地交換系統(tǒng)復(fù)雜度高對地交換系統(tǒng)復(fù)雜度高GEOGEO對地交換系統(tǒng)復(fù)雜度低對地交換系統(tǒng)復(fù)雜度低46三、三、星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略3 3、定向連續(xù)觀測是確保星間鏈路強(qiáng)度的合適選擇、定向連續(xù)觀測是確保星間鏈路強(qiáng)度的合適選擇以固定指向鏈

28、路為優(yōu)以固定指向鏈路為優(yōu)以順序分別指向鏈路為劣以順序分別指向鏈路為劣47三、三、星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略4 4、以穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)（、以穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)（GEOGEO）衛(wèi)星鐘為構(gòu)架的空間時間站）衛(wèi)星鐘為構(gòu)架的空間時間站 削弱劣質(zhì)衛(wèi)星鐘對全系統(tǒng)星歷精度的影響削弱劣質(zhì)衛(wèi)星鐘對全系統(tǒng)星歷精度的影響GEOGEO高質(zhì)量星鐘可同步全系統(tǒng)鐘高質(zhì)量星鐘可同步全系統(tǒng)鐘避免劣質(zhì)量對另外衛(wèi)星星歷精度的影響避免劣質(zhì)量對另外衛(wèi)星星歷精度的影響48三、三、星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略星間星地及地面聯(lián)合觀測處理策略（三）（三）GEOGEO衛(wèi)星與地面間觀測參數(shù)與數(shù)據(jù)交換衛(wèi)星與地面間觀測參數(shù)與數(shù)據(jù)交換1 1、任務(wù)、任務(wù)實(shí)現(xiàn)太空時間站主鐘與地面鐘同步實(shí)現(xiàn)太空時間站主鐘與地面鐘同步獲得星座定向參數(shù)獲得星座定向參數(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)GEOGEO與其它衛(wèi)星間的偽距觀測與其它衛(wèi)星間的偽距觀測星間數(shù)據(jù)與注入?yún)?shù)交換星間數(shù)據(jù)與注入?yún)?shù)交