[发明专利]一种星载加速度计的校准方法及装置

权利要求书

1.一种星载加速度计的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取载波相位原始数据、几何轨道原始数据、加速度计原始数据以及卫星姿态原始数据；

利用载波相位差分法对载波相位原始数据进行计算，得到载波相位加速度；

根据载波相位加速度，并结合GPS卫星与低轨重力卫星之间的几何关系，计算得到惯性系下低轨重力卫星的载体运动加速度；

根据几何轨道原始数据和摄动力模型，计算得到低轨重力卫星的保守力加速度；

根据载体运动加速度与保守力加速度的差值，确定非保守力校准参考值；

利用内插法对卫星姿态原始数据进行处理，得到姿态连续观测值，并根据姿态连续观测值和加速度计原始数据，计算得到惯性系下低轨重力卫星的非保守力观测值；

通过非保守力校准参考值和非保守力观测值来建立星载加速度计的校准模型。

2.根据权利要求1所述的一种星载加速度计的校准方法，其特征在于，所述的步骤中，载波相位加速度的计算公式为：

式中，和分别表示载波相位速度和载波相位加速度；表示载波相位无电离层原始观测值；e^T和f^T分别表示对应的一阶与二阶差分算子；表示载波相位无电离层组合值；c表示光速；dt^P表示GPS卫星钟差；rel表示相对论效应；ω表示天线相位缠绕误差；表示GPS卫星与低轨重力卫星之间的几何距离；dt_G表示低轨重力卫星的接收机钟差；N表示载波相位整周模糊度；ε表示观测值随机误差。

3.根据权利要求2所述的一种星载加速度计的校准方法，其特征在于，所述的步骤中，载体运动加速度的计算公式为：

式中，表示GPS卫星到低轨重力卫星的视线方向单位矢量；和分别表示视线速度和视线加速度；和分别表示低轨重力卫星接收机钟差的一次差分和二次差分值；和分别表示GPS卫星的速度和加速度；和分别表示低轨重力卫星的载体运动速度和载体运动加速度。

4.根据权利要求3所述的一种星载加速度计的校准方法，其特征在于，所述的步骤中，校准模型的校准公式为：

式中，表示保守力加速度值；表示非保守力观测值；表示尺度因子；表示偏差因子；(s_x,s_y,s_z)分别表示尺度因子三分量；(b_x,b_y,b_z)分别表示偏差因子三分量。

5.一种星载加速度计的校准装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取载波相位原始数据、几何轨道原始数据、加速度计原始数据以及卫星姿态原始数据；

载波相位加速度计算模块，用于利用载波相位差分法对载波相位原始数据进行计算，得到载波相位加速度；

载体运动加速度计算模块，用于根据载波相位加速度，并结合GPS卫星与低轨重力卫星之间的几何关系，计算得到惯性系下低轨重力卫星的载体运动加速度；

保守力加速度计算模块，用于根据几何轨道原始数据和摄动力模型，计算得到低轨重力卫星的保守力加速度；

校准参考值确定模块，用于根据载体运动加速度与保守力加速度的差值，确定非保守力校准参考值；

非保守力观测值计算模块，用于利用内插法对卫星姿态原始数据进行处理，得到姿态连续观测值，并根据姿态连续观测值和加速度计原始数据，计算得到惯性系下低轨重力卫星的非保守力观测值；

校准模块，用于通过非保守力校准参考值和非保守力观测值来建立星载加速度计的校准模型。