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BDS-3卫星钟差特性分析 被引量：30
1
作者 毛亚 王潜心 +2 位作者 胡超 杨鸿毅 张铭彬 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期53-61,共9页
北斗全球导航卫星系统(简称北斗三号系统,BDS-3)载有高精度的国产新型铷钟和被动型氢原子钟,相比于北斗二号系统(BDS-2),其性能得到了极大的提升。为了分析BDS-3卫星钟的性能,首先采用中国矿业大学北斗数据处理与分析中心定轨软件估计了... 北斗全球导航卫星系统(简称北斗三号系统,BDS-3)载有高精度的国产新型铷钟和被动型氢原子钟,相比于北斗二号系统(BDS-2),其性能得到了极大的提升。为了分析BDS-3卫星钟的性能,首先采用中国矿业大学北斗数据处理与分析中心定轨软件估计了BDS-3的卫星钟差,其重叠弧段标准差精度优于1 ns。然后针对常用卫星钟差异常值探测方法的缺点,改进了Baarda粗差探测法,使其能够有效地处理北斗卫星钟差数据中存在的粗差、钟跳等异常值。最后采用处理后的钟差数据,分析了北斗卫星钟差的周期特性和频率稳定性。结果表明,加入两个周期项后,拟合残差序列更加稳定,拟合精度得到了很大的提升;BDS-3卫星的频率稳定性和BDS-2相比,提升了20.85%~75.09%;北斗中圆地球轨道(medium earth orbit,MEO)卫星的频率稳定性要优于倾斜地球同步轨道(inclined geosynchronous orbit,IGSO)卫星;氢原子钟频率稳定性高于铷原子钟40.16%~65.60%,且氢原子钟的长期稳定性要明显优于铷原子钟。 展开更多
关键词 北斗卫星钟差 数据质量控制 周期特性 频率稳定性
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多星定轨条件下北斗卫星钟差的周期性变化 被引量：22
2
作者 周佩元 杜兰 +3 位作者 路余 方善传 张中凯 杨力 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期1299-1306,共8页
基于地面监测网的多星精密定轨可以同时解算出北斗卫星轨道和卫星钟差。由于轨道和钟差的耦合影响,卫星钟差时序难免会出现周期性波动。此外,受限于目前并不完善的北斗全球监测网络分布、系统导航文件缺失以及定轨后处理软件的设置问题,... 基于地面监测网的多星精密定轨可以同时解算出北斗卫星轨道和卫星钟差。由于轨道和钟差的耦合影响,卫星钟差时序难免会出现周期性波动。此外,受限于目前并不完善的北斗全球监测网络分布、系统导航文件缺失以及定轨后处理软件的设置问题,3类卫星的钟差均存在大量数据间断问题。本文利用适用于间断数据的谱分析方法,对多星定轨条件下的北斗卫星钟差数据进行了周期项提取,并利用周期项改进后的钟差预报模型评估了24h以内的预报精度。基于近一年的数据分析表明,北斗GEO卫星钟差3个主周期依次为12、24和8h,IGSO卫星钟差的3个主周期依次为24、12和8h,而MEO卫星钟差的3个主周期依次为12.91、6.44和24h。与改进前相比,周期项改进后的钟差预报模型将北斗卫星钟差在24h以内的预报精度提高了20%~40%。 展开更多
关键词 多星定轨 北斗卫星钟差 钟差预报 谱分析 周期项
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一种北斗二代卫星钟差的数据质量控制方法 被引量：6
3
作者 田婕 黄观文 +2 位作者 王利 张勤 刘五杰 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2017年第2期215-220,共6页
考虑北斗二代卫星长期钟差序列中存在的钟跳、粗差及数据缺失现象,提出一种钟差序列的数据质量控制方法。利用频率序列识别钟跳,采用阈值法进行异常数据段剔除以及结合MAD和Baarda数据探测法共同进行粗差探测与剔除,再利用线性内插对缺... 考虑北斗二代卫星长期钟差序列中存在的钟跳、粗差及数据缺失现象,提出一种钟差序列的数据质量控制方法。利用频率序列识别钟跳,采用阈值法进行异常数据段剔除以及结合MAD和Baarda数据探测法共同进行粗差探测与剔除,再利用线性内插对缺失数据进行插补,得到干净的钟差序列。实测数据表明,这种钟差质量控制策略可以显著提高北斗钟差序列信息提取的准确性以及钟差预报精度。 展开更多
关键词 北斗卫星钟差 数据质量控制 钟跳 粗差探测 钟差预报
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SSA+FBPF方法及其在北斗卫星钟差周期项提取中的应用 被引量：6
4
作者 肖胜红 王国成 涂弋 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第S2期172-178,共7页
针对奇异谱分析(singular spectrum analysis,SSA)方法在重建准周期项时容易存在频率混叠的现象,傅里叶带通滤波器(fourier band pass filtering,FBPF)提取准周期项时,边界值极易受到残留的趋势项的影响而导致其不够精确,本文提出了一种... 针对奇异谱分析(singular spectrum analysis,SSA)方法在重建准周期项时容易存在频率混叠的现象,傅里叶带通滤波器(fourier band pass filtering,FBPF)提取准周期项时,边界值极易受到残留的趋势项的影响而导致其不够精确,本文提出了一种SSA与FBPF相结合的方法(SSA+FBPF),即先利用SSA方法对信号进行分层选组重建,再对重建信号进行傅里叶带通滤波。仿真试验结果表明在信噪比(SNR)为0.017的情况下,SSA+FBPF方法重建周期信号精度比SSA方法提高了35%,比FBPF方法提高了26%,这说明该方法不仅抑制趋势项对边界值的影响,而且具有良好抗噪声干扰的能力。将SSA+FBPF方法用于重建北斗卫星PC06和PC07的24h周期项,发现北斗卫星钟PC06和PC07周期项幅值均存在明显变化。 展开更多
关键词 奇异谱分析 傅里叶带通滤波器 北斗卫星钟差 周期项
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BDS-3卫星钟差模型化特性分析 被引量：1
5
作者 丁慧敏 王文贯 李浩军 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2023年第2期153-157,共5页
采用2021年(GPS周2138~2190)IGS BDS-3卫星精密钟差产品进行周期性变化分析,并在周期性分析结果基础上建立高精度模型化函数。结果表明,附加8个周期的模型化精度能达到0.049 ns,与二次多项结果相比,精度提高约70%。同时,对BDS-3卫星钟... 采用2021年(GPS周2138~2190)IGS BDS-3卫星精密钟差产品进行周期性变化分析,并在周期性分析结果基础上建立高精度模型化函数。结果表明,附加8个周期的模型化精度能达到0.049 ns,与二次多项结果相比,精度提高约70%。同时,对BDS-3卫星钟差模型化结果进行精密单点定位(PPP)性能分析,虽然其收敛时间稍慢于IGS最终产品,但能实现cm级定位,且模型化产品与目前IGS离散化产品相比可大大节省内存空间。 展开更多
关键词 北斗卫星钟差 周期特性 钟差模型化
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北斗卫星钟差异常值处理的似然比方法 被引量：1
6
作者 马朝忠 李国重 +1 位作者 张倩倩 李新娜 《测绘科学技术学报》 北大核心 2019年第3期221-226,共6页
北斗卫星导航系统(BDS)星载原子钟由于受到空间环境的影响和各种不确定因素的干扰,导致获取的卫星钟差数据中经常会出现异常扰动,从而降低了卫星钟性能分析的可靠性、破坏了钟差建模和预报的有效性、影响导航定位结果的精准度,需要对BD... 北斗卫星导航系统(BDS)星载原子钟由于受到空间环境的影响和各种不确定因素的干扰,导致获取的卫星钟差数据中经常会出现异常扰动,从而降低了卫星钟性能分析的可靠性、破坏了钟差建模和预报的有效性、影响导航定位结果的精准度,需要对BDS卫星钟差数据中存在的异常值进行探测和处理。基于求和自回归移动平均模型建立BDS卫星钟差异常值探测的方差膨胀模型;运用似然比方法对BDS卫星钟差时间序列中的异常值进行探测;推导了Score检验统计量,运用最小二乘法对异常扰动的大小进行估计。试验结果表明,似然比方法能够准确探测BDS卫星钟差数据中异常值的位置,精确估计异常扰动的大小。 展开更多
关键词 北斗卫星钟差 异常值 似然比方法 求和自回归移动平均(ARIMA)模型 异常扰动
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基于优化残差组合的北斗卫星短期钟差预报研究
7
作者 周仕琦 蔡成林 《全球定位系统》 CSCD 2023年第1期98-104,共7页
为解决传统模型因使用卫星钟差一次差分序列而导致预报精度差的问题,进一步提升预报精度,提出一种优化残差组合对卫星钟差一次差分序列进行预报的方法.该方法首先根据北斗卫星钟差序列的特点,利用四分位法(IQR)代替中位数法对一次差分... 为解决传统模型因使用卫星钟差一次差分序列而导致预报精度差的问题,进一步提升预报精度,提出一种优化残差组合对卫星钟差一次差分序列进行预报的方法.该方法首先根据北斗卫星钟差序列的特点,利用四分位法(IQR)代替中位数法对一次差分序列进行预处理,然后利用自回归滑动平均模型(ARMA)将经过预处理后的卫星钟差一次差分序列分成趋势项和残差随机项,接着利用极限学习机(ELM)模型对残差部分进行建模预测,最后将ARMA模型的预测结果和ELM神经网络的残差预测结果求和后进行差分还原.结果表明:当卫星钟差呈非线性时,组合模型的预报精度比传统模型提升了38.2%,在北斗卫星钟差短期预报中具有一定的可行性. 展开更多
关键词 北斗卫星钟差预报 自回归滑动平均模型(ARMA) 极限学习机(ELM) 组合模型
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基于BDS-2/BDS-3联合处理的北斗超快速钟差预报优化策略 被引量：1
8
作者 马昌忠 王潜心 +2 位作者 胡超 闵扬海 王泽杰 《导航定位与授时》 2020年第5期28-36,共9页
针对北斗卫星导航系统(BDS)钟差预报产品无法满足高精度快速服务需求的现状,提出了一种基于BDS-2/BDS-3联合估计的超快速卫星钟差预报优化策略。区别于传统两步法预报模型,利用稀疏建模方法一步求解所有模型项,并通过BDS-2/BDS-3星间相... 针对北斗卫星导航系统(BDS)钟差预报产品无法满足高精度快速服务需求的现状,提出了一种基于BDS-2/BDS-3联合估计的超快速卫星钟差预报优化策略。区别于传统两步法预报模型,利用稀疏建模方法一步求解所有模型项,并通过BDS-2/BDS-3星间相关性实现了模型系数解的增强;为进一步降低模型残差的影响,基于残差序列时空相关性,利用半变异函数重构了模型估计的权阵。为验证提出的钟差预报模型,设计了12套对比方案,实验结果表明:基于稀疏建模的钟差模型参数一步估计可略微提高钟差预报精度;通过引入星间相关性对随机模型进行精化,钟差序列一步建模可分别将BDS-2与BDS-3卫星钟差18h预报精度提升28.6%与27.2%;基于半变异函数建模的模型残差相关性提取,可实现BDS-2与BDS-3预报钟差精度8.0%与11.1%的提升。因此,提出的优化策略对当前北斗超快速卫星钟差预报产品精化具有重要意义。 展开更多
关键词 北斗超快速卫星钟差 一步求解 BDS-2/BDS-3联合处理 稀疏建模 半变异函数 钟差预报
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