1.一种导航卫星星间测距误差建模方法,其特征在于,包括:
利用星间链路的双向观测数据进行卫星精密定轨和卫星精密钟差估计,输出无钟差信息观测值残差和无轨道信息观测值残差;
选取模型的参考时刻,按照轨道周期分别对无钟差信息观测值残差和无轨道信息观测值残差的序列进行分段,将分段后不同轨道周期的无钟差信息观测值残差和无轨道信息观测值残差分别叠加至以参考时刻为起始时刻的同一个轨道周期内,利用附有半轨道周期项的高阶多项式拟合得到无钟差信息观测值误差模型和无轨道信息观测值误差模型;所述无钟差信息观测值误差模型和无轨道信息观测值误差模型分别为:式中,Δorb(t′0)和Δclk(t′0)分别表示t′0时刻的无钟差信息观测值残差和无轨道信息观测值残差,t′0是从观测时刻归算到建模周期内的时刻;ai和bi代表多项式模型系数,ci和di代表周期项模型系数;T为轨道周期;tref是模型的参考时刻;m是多项式的阶数;
通过F检验和t检验,检查无钟差信息观测值误差模型和无轨道信息观测值误差模型的整体有效性和模型系数的显著性;
对通过检查的无钟差信息观测值误差模型和无轨道信息观测值误差模型进行逆向组合,得到单向链路误差模型,用于计算链路的测距误差。
2.如权利要求1所述的一种导航卫星星间测距误差建模方法,其特征在于:所述星间链路的双向观测数据是不少于7天的北斗MEO卫星星间链路的双向观测数据。
3.如权利要求1所述的一种导航卫星星间测距误差建模方法,其特征在于:所述利用星间链路的双向观测数据进行卫星精密定轨和卫星精密钟差估计,具体为:选择卫星A和卫星B构成的AB链路;
将不同时刻AB链路的双向观测数据归化至同一参考时刻,得到归化至t0时刻的单向测距PBA(t0)和PAB(t0)为:式中, 和 分别是t0时刻卫星A和B的坐标位置,dtA(t0)和dtB(t0)分别是t0时刻卫星A和B的卫星钟差, 和 分别是卫星A和B的星间设备接收时延, 和 分别是卫星A和B的星间设备发射时延,bBA和bAB代表单向测距中未模型化的残余测距误差,εBA和εAB为其他可通过模型改正的误差;下标BA表示卫星B接收且卫星A发射的情况;下标AB表示卫星A接收且卫星B发射的情况;c表示光速;
将PBA(t0)和PAB(t0)进行组合,分别获得无钟差信息观测值和无轨道信息观测值为:式中, 表示无钟差信息观测值, 表示无轨道信息观测值;
利用无钟差信息观测值进行卫星精密定轨,导出解算后的无钟差信息观测值残差Δorb为:利用无轨道信息观测值进行卫星精密钟差估计,导出解算后的无轨道信息观测值残差Δclk为:
4.如权利要求1所述的一种导航卫星星间测距误差建模方法,其特征在于:所述轨道周期根据卫星广播星历中的平均角速度和平均角速度改正量来确定。
5.如权利要求1所述的一种导航卫星星间测距误差建模方法,其特征在于:所述将分段后不同轨道周期的无钟差信息观测值残差和无轨道信息观测值残差分别叠加至以参考时刻为起始时刻的同一个轨道周期内,通过如下方式实现:将t0时刻的无钟差信息观测值残差Δorb(t0)和无轨道信息观测值残差Δclk(t0)移去k个整数轨道周期T,得到新的t′0时刻的无钟差信息观测值残差Δorb(t′0)和无轨道信息观测值残差Δclk(t′0):Δorb(t0)=Δorb(t′0+kT)=Δorb(t′0);
Δclk(t0)=Δclk(t′0+kT)=Δclk(t′0)。
6.如权利要求1所述的一种导航卫星星间测距误差建模方法,其特征在于:所述无钟差信息观测值误差模型和无轨道信息观测值误差模型的整体有效性通过F检验来检查,模型系数的显著性通过t检验来检查,t检验的过程包括:S1:利用t检验对周期项模型系数ci和di进行显著性分析,确定系数是否显著:如果显著,则通过显著性分析;如果不显著,则从模型中剔除不显著系数对应的周期项,重新拟合模型,直至通过显著性分析;
S2:按照最高阶到最低阶的顺序,利用t检验对多项式模型系数ai和bi进行显著性分析,确定系数是否显著:如果显著,则通过显著性分析;如果不显著,则剔除ai和bi中不显著系数对应的阶次项,重新拟合模型,直至通过显著性分析。
7.如权利要求5所述的一种导航卫星星间测距误差建模方法,其特征在于:所述单向链路误差模型为:式中,ΔbBA(t0)和ΔbAB(t0)表示卫星A和卫星B构成的AB链路的单向观测误差;下标BA表示卫星B接收且卫星A发射的情况;下标AB表示卫星A接收且卫星B发射的情况。