卫星钟差预报的Kalman算法及其性能分析

作     者：朱祥维 肖华 雍少为 庄钊文 

作者机构：国防科技大学电子科学与工程学院卫星导航研发中心长沙410073 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2008年第29卷第3期

页      面：966-970,1052页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：新世纪优秀人才支持计划(NCET-04-0995) 

主　　题：钟差预报 Kalman预报 卫星导航 时间同步 相位噪声 

摘      要：钟差预报是卫星导航系统应用中的一项关键技术。Kalman算法作为一种最优预测算法,在原子钟时间尺度、GPS钟差预报中得到了广泛的使用。但是,GPS钟差预报的Kalman模型中通常只考虑了钟差的确定性部分,将随机性部分简单作为白噪声处理。对随机性部分采用幂律谱模型,分析了Kalman算法用于卫星导航系统钟差预报的性能和适用条件。论文首次详细讨论了钟差变化中的确定性部分和随机性部分对钟差预报误差的影响;文中还完善了前人文献中利用阿伦方差计算Kalman预报噪声方差阵的推导;最后利用IGS数据,比较和分析了四种情况下Kalman预报、递推最小二乘和灰色系统GM(1,1)预报精度。结果表明在数据充足的情况下,对于一天内的短期预报,Kalman算法精度最高,预报结果与IGS事后精密钟差的标准差小于10ps。