[发明专利]一种基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法及系统

权利要求书

1.一种基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法，其特征在于，为低轨卫星配置星载接收机，包括以下步骤：

S11、地面监测站通过采集卫星导航系统的基本导航定位信息获得地面监测站基本导航定位信息，并将所述地面监测站基本导航定位信息发送到地面主控站；

S12、所述地面主控站根据自身的物理位置信息和所述地面监测站基本导航定位信息生成卫星导航系统差分改正信息，并将所述卫星导航系统差分改正信息发送到上行注入站；

S13、所述上行注入站将所述卫星导航系统差分改正信息发送到北斗三号卫星；

S14、所述北斗三号卫星利用短报文通信功能，广播播发所述卫星导航系统差分改正信息；

S15、低轨卫星接收到所述卫星导航系统差分改正信息后，联合所述低轨卫星的星载接收机接收到的低轨卫星基本导航定位信息，进行实时精密定轨。

2.根据权利要求1所述的基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法，其特征在于，所述步骤S12包括以下子步骤：

S121、所述地面主控站根据自身的物理位置信息和所述地面监测站基本导航定位信息生成卫星导航系统精密轨道、钟差产品；

S122、所述地面主控站根据所述卫星导航系统精密轨道、钟差产品和所述地面监测站基本导航定位信息中的卫星导航系统广播星历计算生成所述卫星导航系统差分改正信息，并将所述卫星导航系统差分改正信息发送到所述上行注入站。

3.根据权利要求2所述的基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法，其特征在于，所述步骤S121的具体实现方式为：

构建卫星导航系统的观测模型；

所述地面主控站根据自身的物理位置信息和所述地面监测站基本导航定位信息对所述观测模型进行线性化处理；

采用最小二乘法计算线性化处理后的观测模型，生成所述卫星导航系统精密轨道、钟差产品。

4.根据权利要求3所述的基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法，其特征在于，采用最小二乘法计算线性化处理后的观测模型之前，预先配置基准约束条件；在所述基准约束条件下，采用最小二乘法计算线性化处理后的观测模型。

5.根据权利要求2所述的基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法，其特征在于，所述步骤S122的具体实现方式为：

根据所述卫星导航系统精密轨道、钟差产品计算获得精密星历的卫星位置和精密钟差的卫星钟差，根据所述卫星导航系统广播星历计算获得广播星历的卫星位置和广播星历的卫星钟差；

将所述精密星历的卫星位置与所述广播星历的卫星位置作差处理，生成协议地固系XYZ方向上的坐标改正数，将所述精密钟差的卫星钟差与所述广播星历的卫星钟差作差处理，生成钟差改正数；

将所述协议地固系XYZ方向上的坐标改正数分别对应地转换到卫星的径向、切向和法向上，生成卫星导航系统轨道差分改正信息；

将所述钟差改正数作平均处理，得到钟差改正数平均值，并将所述钟差改正数减去所述钟差改正数平均值，获得卫星导航系统钟差差分改正信息；

所述卫星导航系统轨道差分改正信息和所述卫星导航系统钟差差分改正信息构成所述卫星导航系统差分改正信息。

6.根据权利要求1所述的基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法，其特征在于，所述步骤S14的具体实现方式为：

在全球范围内，通过所述北斗三号卫星的全球短报文功能，广播播发所述低轨卫星的可视卫星的所述卫星导航系统差分改正信息；

同时在境内及周边区域，通过所述北斗三号卫星的区域短报文功能，广播播发全星座的所述卫星导航系统差分改正信息。

7.根据权利要求6所述的基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法，其特征在于，在全球范围内，所述北斗三号卫星根据所述低轨卫星的预报轨道和所述卫星导航系统的预报轨道获得所述低轨卫星的可视卫星信息。