卫星初始轨道的确定方法及装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及大地测量与卫星导航技术领域，尤其涉及一种卫星初始轨道的确定方法及装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.卫星的初始轨道是精密定轨(pod)的基础。通常使用广播星历或者精确预测的轨道作为卫星的初始轨道。但是，对于一些新发射的卫星，无法获取上述初始轨道。此外，在pod中，初始轨道质量越好，迭代次数就越少，发散的可能性也越低。因此，为新发射卫星确定高性能的初始轨道显得尤为重要。
3.如何确定新发射卫星的初始轨道，一直是大地测量与卫星导航领域关心和研究热点。目前，针对新发射卫星初始轨道的确定主要是通过距离后方交会的思想。在缺少卫星初始坐标的距离后方交会时，其中，牛顿迭代法通过反复迭代得到精确的坐标，但是有时候这种方法的收敛速度很慢，甚至在有些情况下无法收敛；而bancroft算法可以直接求解非线性方程，在计算上有效且数值稳定。但是，对于新发射卫星的距离观测，由于系统在运行阶段的不稳定性，观测值中常常含有粗差，而且没有该距离观测值的精度信息可以获取。由此导致目前应用原始bancroft算法确定新发射卫星初始轨道的时候显然是不足的。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种卫星初始轨道的确定方法及装置、设备及存储介质，可以解决现有技术中对于新发射卫星初始轨道的确定仍有不足的问题。
5.为实现上述目的，本发明第一方面提供一种卫星初始轨道的确定方法，所述方法包括：
6.获取多个观测站观测到的卫星的卫星观测数据，所述卫星观测数据至少包括所述观测站的伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置；
7.根据所述伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置，确定第一矩阵；
8.利用所述第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到所述卫星的初始卫星初轨数据，所述初始卫星初轨数据至少包括所述卫星的卫星位置以及卫星钟差等效距离；
9.确定所述初始卫星初轨数据是否收敛；
10.若所述初始卫星初轨数据未收敛，则利用所述伪距测量值、所述接收机钟差等效距离、观测站位置、卫星位置以及卫星钟差等效距离，确定所述卫星观测数据的目标权重；
11.利用所述目标权重以及所述第一矩阵，得到更新后的第一矩阵，并利用所述更新后的第一矩阵返回执行所述利用所述第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到所述卫星的初始卫星初轨数据的步骤，直至所述初始卫星初轨数据收敛，将所述收敛的初始卫星初轨数据作为目标卫星初轨数据，得到目标卫星初轨数据。
12.在一种可行实现方式中，所述利用所述第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨
关系式，得到所述卫星的初始卫星初轨数据，包括：
13.基于所述第一矩阵，得到第二矩阵以及第三矩阵；
14.根据所述第一矩阵、第二矩阵以及第三矩阵，构造一元二次方程，并求解所述一元二次方程确定所述一元二次方程的解；
15.利用所述一元二次方程的解以及预设的卫星初轨解算方程，得到候选卫星初轨数据；
16.将所述候选卫星初轨数据代入所述预设的伪距观测与卫星初轨关系式进行验证，确定所述卫星的初始的卫星初轨数据。
17.在一种可行实现方式中，所述利用所述伪距测量值、所述接收机钟差等效距离、观测站位置、卫星位置以及卫星钟差等效距离，确定所述卫星观测数据的目标权重，包括：
18.根据所述伪距测量值、所述接收机钟差等效距离、观测站位置、卫星位置以及卫星钟差等效距离，确定所述初始卫星初轨数据的观测残差和方差因子；
19.利用所述观测残差和方差因子，确定所述卫星观测数据的目标权重。
20.在一种可行实现方式中，所述观测残差，包括如下数学表达式；
[0021]vr
＝(p
r-δtr)-(d(xs,xr)+δts)；
[0022]
所述方差因子包括如下数学表达式：
[0023]
σ0＝median(|v-median{v}|)/0.6745；
[0024]
式中，vr为观测站r的观测残差，σ0为方差因子，符号median{.}表示计算观测残差vr序列v的中位数，pr为观测站r的伪距测量值，δtr为观测站r的接收机钟差等效距离，xs为卫星s的卫星位置，δts为卫星s的卫星钟差等效距离。
[0025]
在一种可行实现方式中，所述目标权重，包括如下数学表达式：
[0026][0027]
式中，w(r)为观测站r的目标权重，vr为观测站r的观测残差，σ0为方差因子，c是常数，c∈[2，5]。
[0028]
在一种可行实现方式中，所述观测站的数量为4，则所述一元二次方程的数学表达式，如下所示：
[0029]
eλ2+2fλ+g＝0；
[0030]
所述卫星初轨解算方程的数学表达式，如下所示：
[0031][0032]
所述伪距观测与卫星初轨关系式的数学表达式，如下所示：
[0033]
p
r-δtr＝d(xs,xr)+δts；
[0034]
式中，{xs＝(xs,ys,zs)t}和{xr:1≤r≤n}分别代表地固系下的卫星s的卫星位置和观测站r的观测站位置坐标，{pr:1≤r≤n}表示从每一个观测站r观测到的卫星s的伪距测量值，d(xs,xr)表示从卫星s到观测站r的距离，δtr和δts分别代表观测站r的接收机钟差等效距离和卫星s的卫星钟差等效距离，为第一矩阵，为第二矩阵；
为第三矩阵；n∈r，ar＝((xr)
t
,p
r-δtr)为1
×
4列的向量；ri＝＜ai,ai＞/2，i∈n，＜ai,ai＞＝＜m,n＞＝m1n1+m2n2+m3n
3-m4n4；e＝＜u,u》；f＝《u,k》-1；g＝《k,k》。
[0035]
在一种可行实现方式中，所述更新后的第一矩阵，包括如下数学表达式：
[0036][0037]
式中，b为第一矩阵，n∈r，ar＝((xr)
t
,p
r-δtr)为1
×
4列的向量，w为目标权重，{xr:1≤r≤n}代表地固系下的观测站r的观测站位置坐标，{pr:1≤r≤n}表示从每一个观测站r观测到的卫星s的伪距测量值，δtr代表观测站r的接收机钟差等效距离。
[0038]
为实现上述目的，本发明第二方面提供一种卫星初始轨道的确定装置，所述装置包括：
[0039]
数据获取模块：用于获取多个观测站观测到的卫星的卫星观测数据，所述卫星观测数据至少包括所述观测站的伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置；
[0040]
关系式构建模块：用于根据所述伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置，确定第一矩阵；
[0041]
初轨数据确定模块：用于利用所述第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到所述卫星的初始卫星初轨数据，所述初始卫星初轨数据至少包括所述卫星的卫星位置以及卫星钟差等效距离；
[0042]
收敛判断模块：用于确定所述初始卫星初轨数据是否收敛；
[0043]
权重确定模块：用于若所述初始卫星初轨数据未收敛，则利用所述伪距测量值、所述接收机钟差等效距离、观测站位置、卫星位置以及卫星钟差等效距离，确定所述卫星观测数据的目标权重；
[0044]
初轨数据确定模块：用于利用所述目标权重以及所述第一矩阵，得到更新后的第一矩阵，并利用所述更新后的第一矩阵返回执行所述利用所述第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到所述卫星的初始卫星初轨数据的步骤，直至所述初始卫星初轨数据收敛，将所述收敛的初始卫星初轨数据作为目标卫星初轨数据，得到目标卫星初轨数据。
[0045]
为实现上述目的，本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如第一方面及任一可行实现方式所示方法的步骤。
[0046]
为实现上述目的，本发明第四方面提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如第一方面及任一可行实现方式所示方法的步骤。
[0047]
采用本发明实施例，具有如下有益效果：
[0048]
本发明提供一种卫星初始轨道的确定方法，方法包括：获取多个观测站观测到的卫星的卫星观测数据，卫星观测数据至少包括观测站的伪距测量值、接收机钟差等效距离
以及观测站位置；根据伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置，确定第一矩阵；利用第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到卫星的初始卫星初轨数据，初始卫星初轨数据至少包括卫星的卫星位置以及卫星钟差等效距离；确定初始卫星初轨数据是否收敛；若初始卫星初轨数据未收敛，则利用伪距测量值、接收机钟差等效距离、观测站位置、卫星位置以及卫星钟差等效距离，确定卫星观测数据的目标权重；利用目标权重以及第一矩阵，得到更新后的第一矩阵，并利用更新后的第一矩阵返回执行利用第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到卫星的初始卫星初轨数据的步骤，直至初始卫星初轨数据收敛，将收敛的初始卫星初轨数据作为目标卫星初轨数据，得到目标卫星初轨数据。采用上述方法，可以实现为卫星观测数据赋以一定的权值，来确定目标卫星初轨数据，提高目标卫星初轨数据的准确度，从而为改善确定新发射卫星初始轨道的性能提供可能。
附图说明
[0049]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0050]
其中：
[0051]
图1为本发明实施例中一种卫星初始轨道的确定方法的流程图；
[0052]
图2为本发明实施例中一种卫星初始轨道的确定方法的另一流程图；
[0053]
图3为采用本发明实施例中的方法确定卫星初始轨道与采用传统方法确定卫星初始轨道的示意图，其中，图3(a)为采用本发明实施例中的方法确定卫星初始轨道与采用传统方法确定卫星初始轨道的残差中位数对比示意图；图3(b)为采用本发明实施例中的方法确定卫星初始轨道相比采用传统方法确定卫星初始轨道的残差中位数的改进百分比的示意图；图3(c)为采用本发明实施例中的方法确定卫星初始轨道与采用传统方法确定卫星初始轨道的方差因子对比示意图；
[0054]
图3(d)为采用本发明实施例中的方法确定卫星初始轨道相比采用传统方法确定卫星初始轨道的方差因子的改进百分比的示意图；
[0055]
图4为本发明实施例中一种卫星初始轨道的确定装置的结构框图；
[0056]
图5为本发明实施例中计算机设备的结构框图。
具体实施方式
[0057]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0058]
请参阅图1，图1为本发明实施例中一种卫星初始轨道的确定方法的流程图，如图1所示方法可以由终端执行或者由服务器执行，终端包括但不限于手机、电脑、笔记本等等具备数据处理能力的智能设备，服务器可以是独立的服务器，也可以是服务器集群，本实施例以应用于终端为例进行说明，如图1所示方法包括：
[0059]
101、获取多个观测站观测到的卫星的卫星观测数据，所述卫星观测数据至少包括所述观测站的伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置；
[0060]
需要说明的是，为了实现卫星的初始轨道的确定，需要利用观测站进行卫星的观测，以得到卫星观测数据，可以理解的是，观测站与终端具有通讯连接，以进行数据交互。其中，卫星观测数据包括但不限于观测站r的伪距测量值pr、接收机钟差等效距离δtr以及观测站位置xr等等观测卫星是的相关数据，其中，伪距测量值pr表示从每一个测站r观测到卫星s的伪距测量值，观测站位置xr为地固系下的观测站位置坐标。示例性的，一颗新发射的卫星同时被4个以上的测站观测时，可以得到4个及以上的观测站的卫星观测数据，并利用卫星观测数据进行后续的卫星初始轨道的确定。其中，接收机钟差等效距离可以通过观测站的观测值以及广播星历，或者根据旧卫星或者gps解算测站钟差在此不做限定。
[0061]
102、根据所述伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置，确定第一矩阵；
[0062]
进一步的，得到上述伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置之后，可以得到第一矩阵，利用第一矩阵得到卫星的初始卫星初轨数据。
[0063]
103、利用所述第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到所述卫星的初始卫星初轨数据，所述初始卫星初轨数据至少包括所述卫星的卫星位置以及卫星钟差等效距离；
[0064]
需要说明的是，观测站与卫星之间具有伪距观测与卫星初轨关系式，具体为当一颗新发射的卫星同时被4个以上的测站观测时，测站r观测到卫星s的伪距测量值如下：
[0065]
p
r-δtr＝d(xs,xr)+δts[0066]
式中，{xs＝(xs,ys,zs)
t
}和{xr:1≤r≤n}分别代表地固坐标系(简称地固系)下的卫星位置坐标和测站位置坐标，xs、ys以及zs分别为地固系下卫星位置坐标，{pr:1≤r≤n}表示从每一个测站r观测到卫星s的伪距测量值，d(xs,xr)表示从卫星到测站的距离，δtr和δts分别代表接收机钟差等效距离和卫星钟差等效距离。
[0067]
因此，可以在得到卫星观测数据数据之后利用上述伪距观测与卫星初轨关系式，得到卫星s的初始卫星初轨数据，其中，卫星初轨数据至少包括卫星的卫星位置xs以及卫星钟差等效距离δts。需要说明的是，初始卫星初轨数据也即卫星初轨数据的初步计算值。
[0068]
104、确定所述初始卫星初轨数据是否收敛；
[0069]
进一步的，在本实施例中，为了提高卫星初始轨道的确定的准确度，需要判断初始卫星初轨数据是否收敛，如果该初始卫星初轨数据收敛则可以将初始卫星初轨数据作为最终的卫星初轨数据；如果该初始卫星初轨数据没有收敛则需要重新计算卫星初轨数据，其中，收敛是指收敛就是本次解算的卫星初轨数据的结果与上次解算的卫星初轨数据的结果差别很小，在一定范围内即可认定为收敛，例如解算结果误差在0.0001以内。
[0070]
105、若所述初始卫星初轨数据未收敛，则利用所述伪距测量值、所述接收机钟差等效距离、观测站位置、卫星位置以及卫星钟差等效距离，确定所述卫星观测数据的目标权重；
[0071]
需要说明的是，本实施例是通过观测数据得到卫星的卫星初轨数据，因此，如果解算结果没有收敛，说明观测数据存在一定误差，因此如果初始卫星初轨数据未收敛，则可以确定卫星观测数据的目标权重，以修正其存在的误差。
[0072]
106、利用所述目标权重以及所述第一矩阵，得到更新后的第一矩阵，并利用所述
更新后的第一矩阵返回执行所述利用所述第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到所述卫星的初始卫星初轨数据的步骤，直至所述初始卫星初轨数据收敛，将所述收敛的初始卫星初轨数据作为目标卫星初轨数据，得到目标卫星初轨数据。
[0073]
进一步的，得到目标权重之后，可以对基于卫星观测数据建立的第一矩阵更新卫星观测数据，利用第一矩阵以及目标权重得到更新后的第一矩阵；并重新执行步骤103及其后续步骤，直至初始卫星初轨数据收敛，将收敛的初始卫星初轨数据作为目标卫星初轨数据，得到目标卫星初轨数据。
[0074]
本发明提供一种卫星初始轨道的确定方法，方法包括：获取多个观测站观测到的卫星的卫星观测数据，卫星观测数据至少包括观测站的伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置；根据伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置，确定第一矩阵；利用第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到卫星的初始卫星初轨数据，初始卫星初轨数据至少包括卫星的卫星位置以及卫星钟差等效距离；确定初始卫星初轨数据是否收敛；若初始卫星初轨数据未收敛，则利用伪距测量值、接收机钟差等效距离、观测站位置、卫星位置以及卫星钟差等效距离，确定卫星观测数据的目标权重；利用目标权重以及第一矩阵，得到更新后的第一矩阵，并利用更新后的第一矩阵返回执行利用第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到卫星的初始卫星初轨数据的步骤，直至初始卫星初轨数据收敛，将收敛的初始卫星初轨数据作为目标卫星初轨数据，得到目标卫星初轨数据。采用上述方法，可以实现为卫星观测数据赋以一定的权值，来确定目标卫星初轨数据，提高目标卫星初轨数据的准确度，从而为改善确定新发射卫星初始轨道的性能提供可能。
[0075]
请参阅图2，图2为本发明实施例中一种卫星初始轨道的确定方法的另一流程图，如图2所示方法包括如下步骤：
[0076]
201、获取多个观测站观测到的卫星的卫星观测数据，所述卫星观测数据至少包括所述观测站的伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置；
[0077]
202、根据所述伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置，确定第一矩阵；
[0078]
203、利用所述第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到所述卫星的初始卫星初轨数据，所述初始卫星初轨数据至少包括所述卫星的卫星位置以及卫星钟差等效距离；
[0079]
需要说明的是，步骤201-203所示步骤与图1所示步骤101-103内容相似，为避免重复此处不做赘述，具体可参考前述图1所示步骤101-103内容。
[0080]
在一种可行实现方式中，步骤203可以包括下述步骤f1-f4：
[0081]
f1、基于所述第一矩阵，得到第二矩阵以及第三矩阵；
[0082]
示例性的，以观测站的数量为4个举例说明，第一矩阵b如下所示：
[0083][0084]
式中，an＝ar＝((xr)
t
,p
r-δtr)，{xr:1≤r≤n}代表地固系下的观测站r的观测站位置坐标，{pr:1≤r≤n}表示从每一个观测站r观测到的卫星s的伪距测量值，δtr代表观测站r的接收机钟差等效距离。
[0085]
进一步的，基于第一矩阵b可以得到第二矩阵u，第二矩阵u如下所示：
[0086][0087]
式中，
[0088]
进一步的，基于第一矩阵b可以得到第三矩阵k，第三矩阵k如下所示：
[0089][0090]
其中，ri＝《ai,ai》/2，操作算子《m,n》如下式所示，《m,n》＝m1n1+m2n2+m3n
3-m4n4，也即利用操作算子《m,n》得到ri，需要说明的是，an＝ai＝ar。
[0091]
f2、根据所述第一矩阵、第二矩阵以及第三矩阵，构造一元二次方程，并求解所述一元二次方程确定所述一元二次方程的解；
[0092]
进一步的，构造一元二次方程如下所示：
[0093]
eλ2+2fλ+g＝0；
[0094]
式中，e＝《u,u》，f＝《u,k》-1，g＝《k,k》。
[0095]
通过求根公式对上述一元二次方程进行求解，可以求得上述一元二次方程的解：λ1和λ2。
[0096]
f3、利用所述一元二次方程的解以及预设的卫星初轨解算方程，得到候选卫星初轨数据；
[0097]
f4、将所述候选卫星初轨数据代入所述预设的伪距观测与卫星初轨关系式进行验证，确定所述卫星的初始的卫星初轨数据。
[0098]
需要说明的是，得到上述一元二次方程的解，λ1和λ2之后，需要利用卫星初轨解算方程结算出两组可能的卫星的初始轨道和钟差，如下：
[0099][0100]
式中，{xs＝(xs,ys,zs)
t
}代表地固坐标系(简称地固系)下的卫星位置坐标，δts为卫星钟差等效距离，λ为一元二次方程的解，根据上述公式可以求取两组卫星的初始轨道和钟差：将求取的两组初始轨道和初始卫星钟差分别带入103中的预设的伪距观测与卫星初轨关系式，即可确定其中一组解就是所求的卫星初始轨道和钟差的初值。可以理解的是，卫星位置以及卫星钟差是未知的，初始轨道就是在求取若干卫星位置与初始卫星钟差。
[0101]
204、确定所述初始卫星初轨数据是否收敛；
[0102]
进一步的，步骤204与图1所示步骤104内容相似，为避免重复此处不做赘述，具体可参考前述图1所示步骤104内容。
[0103]
205、若所述初始卫星初轨数据未收敛，则根据所述伪距测量值、所述接收机钟差等效距离、观测站位置、卫星位置以及卫星钟差等效距离，确定所述初始卫星初轨数据的观测残差和方差因子；
[0104]
需要说明的是，如果初始卫星初轨数据未收敛需要得到卫星观测数据的目标权重，以更新卫星观测数据，其中。目标权重的确定可以通过初始卫星初轨数据的观测残差和方差因子得到。具体的利用伪距测量值、接收机钟差等效距离、观测站位置、卫星位置以及
卫星钟差等效距离，确定卫星观测数据的目标权重可以由步骤205及206实现，根据伪距测量值、接收机钟差等效距离、观测站位置、卫星位置以及卫星钟差等效距离，确定初始卫星初轨数据的观测残差和方差因子。
[0105]
示例性的，所述观测残差，包括如下数学表达式；
[0106]vr
＝(p
r-δtr)-(d(xs,xr)+δts)；
[0107]
所述方差因子包括如下数学表达式：
[0108]
σ0＝median(|v-median{v}|)/0.6745；
[0109]
式中，vr为观测站r的观测残差，σ0为方差因子，符号median{.}表示计算观测残差vr序列v的中位数，pr为观测站r的伪距测量值，δtr为观测站r的接收机钟差等效距离，xs为卫星s的卫星位置，δts为卫星s的卫星钟差等效距离。
[0110]
206、利用所述观测残差和方差因子，确定所述卫星观测数据的目标权重；
[0111]
示例性的，所述目标权重，包括如下数学表达式：
[0112][0113]
式中，w(r)为观测站r的目标权重，vr为观测站r的观测残差，σ0为方差因子，c是常数，c∈[2，5]，也即c可以取2～5。
[0114]
207、利用所述目标权重以及所述第一矩阵，得到更新后的第一矩阵，并利用所述更新后的第一矩阵返回执行所述利用所述第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到所述卫星的初始卫星初轨数据的步骤，直至所述初始卫星初轨数据收敛，将所述收敛的初始卫星初轨数据作为目标卫星初轨数据，得到目标卫星初轨数据。
[0115]
需要说明的是，确定目标权重之后，便可以利用目标权重的更新第一矩阵，使得用于计算卫星初轨数据的参数更新，可以理解的是，在第一矩阵更新之后，第二矩阵以及第三矩阵也会一并更新，重复s6～s12直到解算结果收敛即可获取该新方法确定的新发射卫星的初始轨道。
[0116]
示例性的，可以通过下述对第一矩阵进行更新，即更新后的第一矩阵，包括如下数学表达式：
[0117][0118]
式中，b为第一矩阵，an∈ar，ar＝((xr)
t
,p
r-δtr)为1
×
4列的向量，w为目标权重，{xr:1≤r≤n}代表地固系下的观测站r的观测站位置坐标，{pr:1≤r≤n}表示从每一个观测站r观测到的卫星s的伪距测量值，δtr代表观测站r的接收机钟差等效距离。
[0119]
本实施例的一种新的应用于确定新发射卫星初始轨道的方法中，从观测残差vr和方差因子σ0出发，为新发射卫星的距离观测值赋以一定的权值，从而为改善确定新发射卫星初始轨道的性能提供可能。
[0120]
图3为采用本发明实施例中的方法确定卫星初始轨道与采用传统方法确定卫星初始轨道的示意图；其中，图3(a)为采用本发明实施例中的方法确定卫星初始轨道与采用传
统方法确定卫星初始轨道的残差中位数对比示意图，其中，301为采用传统方法确定卫星初始轨道的残差中位数，302为本发明实施例中的方法确定卫星初始轨道的残差中位数；图3(b)为采用本发明实施例中的方法确定卫星初始轨道相比采用传统方法确定卫星初始轨道的残差中位数的改进百分比的示意图；图3(c)为采用本发明实施例中的方法确定卫星初始轨道与采用传统方法确定卫星初始轨道的观测残差对比示意图，其中，303为采用传统方法确定卫星初始轨道的方差因子，304为本发明实施例中的方法确定卫星初始轨道的方差因子；图3(d)为采用本发明实施例中的方法确定卫星初始轨道相比采用传统方法确定卫星初始轨道的方差因子的改进百分比的示意图。由图3可知采用本发明实施例中的方法确定卫星初始轨道的准确度有所提高。
[0121]
本发明提供一种卫星初始轨道的确定方法，方法包括：获取多个观测站观测到的卫星的卫星观测数据，卫星观测数据至少包括观测站的伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置；根据伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置，确定第一矩阵；利用第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到卫星的初始卫星初轨数据，初始卫星初轨数据至少包括卫星的卫星位置以及卫星钟差等效距离；确定初始卫星初轨数据是否收敛；若初始卫星初轨数据未收敛，则根据所述伪距测量值、所述接收机钟差等效距离、观测站位置、卫星位置以及卫星钟差等效距离，确定所述初始卫星初轨数据的观测残差和方差因子；利用所述观测残差和方差因子，确定所述卫星观测数据的目标权重；利用目标权重以及第一矩阵，得到更新后的第一矩阵，并利用更新后的第一矩阵返回执行利用第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到卫星的初始卫星初轨数据的步骤，直至初始卫星初轨数据收敛，将收敛的初始卫星初轨数据作为目标卫星初轨数据，得到目标卫星初轨数据。采用上述方法，可以实现为卫星观测数据赋以一定的权值，来确定目标卫星初轨数据，提高目标卫星初轨数据的准确度，从而为改善确定新发射卫星初始轨道的性能提供可能。
[0122]
请参阅图4，图4为本发明实施例中一种卫星初始轨道的确定装置的结构框图，如图4所示装置包括：
[0123]
数据获取模块401：用于获取多个观测站观测到的卫星的卫星观测数据，所述卫星观测数据至少包括所述观测站的伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置；
[0124]
关系式构建模块402：用于根据所述伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置，确定第一矩阵；
[0125]
初轨数据确定模块403：用于利用所述第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到所述卫星的初始卫星初轨数据，所述初始卫星初轨数据至少包括所述卫星的卫星位置以及卫星钟差等效距离；
[0126]
收敛判断模块404：用于确定所述初始卫星初轨数据是否收敛；
[0127]
权重确定模块405：用于若所述初始卫星初轨数据未收敛，则利用所述伪距测量值、所述接收机钟差等效距离、观测站位置、卫星位置以及卫星钟差等效距离，确定所述卫星观测数据的目标权重；
[0128]
初轨数据确定模块406：用于利用所述目标权重以及所述第一矩阵，得到更新后的第一矩阵，并利用所述更新后的第一矩阵返回执行所述利用所述第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到所述卫星的初始卫星初轨数据的步骤，直至所述初始卫星初
轨数据收敛，将所述收敛的初始卫星初轨数据作为目标卫星初轨数据，得到目标卫星初轨数据。
[0129]
需要说明的是，图4所示装置中各模块的作用与图1所示方法中各步骤内容相似，为避免重复，此处不做赘述，具体可参考前述图1所示方法中各步骤内容。
[0130]
本发明提供一种卫星初始轨道的确定装置，装置包括：数据获取模块：用于获取多个观测站观测到的卫星的卫星观测数据，卫星观测数据至少包括观测站的伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置；关系式构建模块：用于根据伪距测量值、接收机钟差等效距离以及观测站位置，确定第一矩阵；初轨数据确定模块：用于利用第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到卫星的初始卫星初轨数据，初始卫星初轨数据至少包括卫星的卫星位置以及卫星钟差等效距离；收敛判断模块：用于确定初始卫星初轨数据是否收敛；权重确定模块：用于若初始卫星初轨数据未收敛，则利用伪距测量值、接收机钟差等效距离、观测站位置、卫星位置以及卫星钟差等效距离，确定卫星观测数据的目标权重；初轨数据确定模块：用于利用目标权重以及第一矩阵，得到更新后的第一矩阵，并利用更新后的第一矩阵返回执行利用第一矩阵以及预设的伪距观测与卫星初轨关系式，得到卫星的初始卫星初轨数据的步骤，直至初始卫星初轨数据收敛，将收敛的初始卫星初轨数据作为目标卫星初轨数据，得到目标卫星初轨数据。采用上述装置，可以实现为卫星观测数据赋以一定的权值，来确定目标卫星初轨数据，提高目标卫星初轨数据的准确度，从而为改善确定新发射卫星初始轨道的性能提供可能。
[0131]
图5示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是终端，也可以是服务器。如图5所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现上述方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行上述方法。本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0132]
在一个实施例中，提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如图1或图2所示方法的步骤。
[0133]
在一个实施例中，提出了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如图1或图2所示方法的步骤。
[0134]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram
(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0135]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0136]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。