[发明专利]一种利用测速数据评估航天器测距数据精度的方法

说明书

本发明涉及一种利用测速数据评估航天器测距数据精度的方法，包括：S1.获取地面站对航天器的测距结果和测速结果；S2.以相邻时刻的所述测距结果作差获取差分测距结果；S3.基于所述差分测距结果和所述测速结果作差获取双差分结果；S4.基于所述双差分结果计算所述测距结果的精度。本方案适用于在具有航天器高精度测速数据的情况下，对获取的航天器测距数据进行客观、准确的精度评估，用于任务中分析航天器和地面测控设备的测距性能，并确定测距数据用于定轨的权重等。

技术领域

本发明涉及航天器测控领域，尤其涉及一种利用测速数据评估航天器测距数据精度的方法。

背景技术

在航天测控任务中，地面测控设备对航天器的测距数据是航天器导航的重要观测量。对测距数据开展精度评估是分析航天器和地面测控设备的测距性能，并确定测距数据用于定轨的权重的基本前提。对于测距数据的精度评估，可以根据测控链路电平情况利用测距随机误差的理论计算公式予以估算；在了解航天器和地面测控设备性能指标和工作状态的前提下，也可根据经验先进行粗略估计(用于定轨)，在定轨后基于测距数据的拟合后残差进一步评估其精度。从原理上讲，理论计算无法顾及未考虑到的模型以外的误差，定轨后的拟合后残差通常会受到定轨误差的附加影响。因此，以上方法均无法客观、准确地反映测距数据的精度。

在目前航天测控的统一载波测控体制下，地面测控设备在获得航天器测距数据的同时通常也获取了高精度的测速数据。从测量模型来看，测速数据是航天器对测站径向距离的时间变化率，测距数据是航天器对测站的径向距离，测速数据是测距数据的时间差分；从信号模型来看，测速数据来自于载波锁相环，测距数据来自于测距通道的锁相环，二者受到的噪声相互独立；此外，在航天测控任务中，测速数据的精度(mm/s级)通常远高于测距数据的精度(m级)。

由于测速数据中包含了测距信息、噪声独立于测距数据、精度远高于测距数据，可望利用测速数据更为客观、准确地评估测距数据的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用测速数据评估航天器测距数据精度的方法，以便评估航天器和地面测控设备的测距性能，确定测距数据用于定轨的权重。

为实现上述发明目的，本发明提供一种利用测速数据评估航天器测距数据精度的方法，包括：

S1.获取地面站对航天器的测距结果和测速结果；

S2.以相邻时刻的所述测距结果作差获取差分测距结果；

S3.基于所述差分测距结果和所述测速结果作差获取双差分结果；

S4.基于所述双差分结果计算所述测距结果的精度。

根据本发明的一个方面，步骤S1中，以预设间隔的第一时刻获取所述测距结果，以具有与所述预设间隔相同时间间隔的第二时刻获取所述测速结果；

所述预设间隔为1s；

所述第二时刻是两个相邻所述第一时刻的中间点时刻。

根据本发明的一个方面，步骤S2中，以与所述第二时刻相同的时刻获取所述差分测距结果。

根据本发明的一个方面，所述差分测距结果为：

dρ_i＝ρ_i+1-ρ_i

(i＝1，2，...，n-1)

其中，dρ₁表示差分测距结果，ρ_i和ρ_i+1表示相邻时刻的测距结果。

根据本发明的一个方面，步骤S3中，将对应时刻的所述差分测距结果和所述测速结果作差获取所述双差分结果，且所述双差分结果为：