[发明专利]一种完全空间基线VLBI系统的稀疏测量方法

权利要求书

1.一种完全空间基线VLBI系统的稀疏测量方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)根据VLBI测量原理，构建完全空间基线VLBI系统的测量模型，给出时延计算方法；

(2)根据航天器轨道参数的稀疏先验特征，设计空间VLBI导航信号稀疏测量模式，建立导航信号稀疏采样与重构方法；

所述步骤(1)中，首先，固定VLBI平台位置，根据航天器相对测量基线的几何关系，建立航天器轨道与测量的函数映射关系；其次，根据VLBI平台轨道运动参数，将测量模型中的站址坐标替换为平台瞬时位置，建立时变测量模型；最后，根据空间基线组成和观测信号传播路径特点，建立完全空间基线VLBI的理论时延计算方法；

所述步骤(1)中的航天器轨道与测量的函数映射关系通过以下方式建立：根据航天器相对测量基线的几何关系，在惯性系下，记ρ₁和ρ₂为航天器至平台1与平台2的距离，和分别为航天器信号发射时刻航天器、平台1和平台2的位置，c为光速，则VLBI系统测量的航天器至两颗卫星的时延为

对于基线时延对航天器位置矢量的偏导数为

式中为伪基线矢量，表示由卫星2指向航天器至卫星1连线并延长τ的位置，则航天器位置变化引起时延观测量的变化为

所述步骤(1)中的时变测量模型通过以下方式建立：记平台1和平台2的信号接收时刻分别为t₁与t₂，为t₁时刻平台1的位置，为t₂时刻平台2的位置，则时变测量模型及航天器位置变化与测量的变化关系

其中基线为伪基线为

所述步骤(1)中的时延计算方法为：

τ＝τ_geo+τ_gra+τ_ant+τ_str+τ_cor+τ_aer+τ_clo+ε (6)

其中，τ_geo为几何时延，τ_gra为引力时延，τ_ant为天线时延，τ_str为源结构时延，τ_cor为坐标变换时延，τ_aer为大气传播时延，τ_clo为钟差影响，ε为其它未知误差因素。

2.如权利要求1所述的稀疏测量方法，其特征在于，所述步骤(2)中，首先，从先验信息挖掘和导航信号特征分析出发，确立轨道参数为信号表示域，测量信号时域和频谱作为变化域，建立稀疏测量模式；其次，设计Fourier和小波混合的采样基函数，在信号的表示域进行建模和在信号变换域进行降频采样；最后，针对不同导航机制和重构精度需求，建立基于稀疏梯度投影和内点算法的重构方法，恢复航天器轨道。