卫星初始轨道的确定方法及装置、设备及存储介质与流程

文档序号:32400671发布日期:2022-12-02 18:54阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种卫星初始轨道的确定方法,其特征在于,所述方法包括: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;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;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;确定所述初始卫星初轨数据是否收敛;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;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。2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,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:基于所述第一矩阵,得到第二矩阵以及第三矩阵;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;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;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。3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,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: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。4.根据权利要求3所述方法,其特征在于,所述观测残差,包括如下数学表达式;v
r
=(p
r-δt
r
)-(d(x
s
,x
r
)+δt
s
);所述方差因子包括如下数学表达式:σ0=median(|v-median{v}|)/0.6745;式中,v
r
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v
r
序列v的中位数,p
r
为观测站r的伪距测量值,δt
r
为观测站r的接收机钟差等效距离,x
s
为卫星s的卫星位置,δt
s
为卫星s的卫星钟差等效距离。5.根据权利要求3所述方法,其特征在于,所述目标权重,包括如下数学表达式:式中,w(r)为观测站r的目标权重,v
r
为观测站r的观测残差,σ0为方差因子,c是常数,c
∈[2,5]。6.根据权利要求2所述方法,其特征在于,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:eλ2+2fλ+g=0;所述卫星初轨解算方程的数学表达式,如下所示:所述伪距观测与卫星初轨关系式的数学表达式,如下所示:p
r-δt
r
=d(x
s
,x
r
)+δt
s
;式中,{x
s
=(x
s
,y
s
,z
s
)t}和{x
r
: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,{p
r
: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(x
s
,x
r
)表示从卫星s到观测站r的距离,δt
r
和δt
s
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;a
r
=((x
r
)
t
,p
r-δt
r
)为1
×
4列的向量;r
i
=<a
i
,a
i
>/2,i∈n,<a
i
,a
i
>=<m,n>=m1n1+m2n2+m3n
3-m4n4;e=<u,u>;f=<u,k>-1;g=<k,k>。7.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述更新后的第一矩阵,包括如下数学表达式:式中,b为第一矩阵,a
r
=((x
r
)
t
,p
r-δt
r
)为1
×
4列的向量,w为目标权重,{x
r
:1≤r≤n}代表地固系下的观测站r的观测站位置坐标,{p
r
: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,δt
r
代表观测站r的接收机钟差等效距离。8.一种卫星初始轨道的确定装置,其特征在于,所述装置包括: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,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;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;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;收敛判断模块:用于确定所述初始卫星初轨数据是否收敛;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;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。9.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。10.一种计算机设备,包括存储器和处理器,其特征在于,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权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明实施例公开了一种卫星初始轨道的确定方法及装置、设备及存储介质,方法通过观测站观测卫星,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;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,得到目标卫星初轨数据。采用上述方法提高了卫星初轨数据的准确度。数据的准确度。数据的准确度。


技术研发人员:王一帆 周仿荣 叶飞 马仪 袁运斌 钱国超 谭向宇 马宏明 文刚 马御棠 潘浩 耿浩 曹俊 毕云川 朱龙昌
受保护的技术使用者:云南电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日:2022.08.26
技术公布日:2022/12/1
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