[发明专利]一种超短期地球自转参数预报方法

说明书

一种超短期地球自转参数预报方法，包括以下步骤：S1、获取UT1‑UTC和LOD的基础数据，同时获取GNSS技术快速低延迟观测导出的最新的LOD基础数据；S2、移除UT1‑UTC的跳秒和潮汐，获得UT1R‑TAI基础数据，并移除LOD的潮汐，获得LODR基础数据；S3、先计算UT1R‑TAI的一阶差分序列再利用最小二乘模型拟合并预报LODR的周期项和线性项，同时，计算的残差项和LODR的残差项，然后利用多元自回归模型拟合和LODR的残差项，再计算的预报值然后利用差分恢复算子计算UT1R‑TAI的预报值S4、增加的跳秒和潮汐，获取UT1‑UTC的预报值。本设计能显著改善UT1‑UTC超短期预报的精度。

技术领域

本发明涉及大地测量与卫星导航技术领域，尤其涉及一种超短期地球自转参数预报方法，主要适用于改善UT1-UTC超短期预报的精度。

背景技术

地球自转参数(ERP)，例如UT1-UTC，对于天体和地球参考系统之间的转换是必要的。然而，全球导航卫星系统(GNSS)技术无法观测到UT1-UTC，这是实时估计过程中最难确定的。为了获得观测到的UT1-UTC，其他空间大地测量技术(例如甚长基线干涉测量(VLBI))的数据处理的复杂性和耗时总是会导致时间延迟。因此，GNSS卫星的实时轨道确定完全取决于预测的UT1-UTC。在近实时和实时高精度GNSS应用中，UT1-UTC超短期预测(1～10天)直接影响和限制了GNSS卫星快速和超快速定轨的性能。例如，IGS(国际GNSS服务)和iGMAS(国际GNSS监测和评估系统)分析中心通常使用每周更新的国际地球自转和参考系统服务(IERS)Bulletin-A(例如UT1-UTC)生成GNSS卫星的快速和超快速轨道。由于UT1-UTC预测的准确度远低于观测部分的准确度，因此UT1-UTC的预测方法值得改进，以用于与参考系相关的实时应用，例如GNSS卫星定轨。

如何提高UT1-UTC超短期预测的精度，一直是大地测量与卫星导航领域关心和研究热点。目前，在UT1-UTC超短期预测的方法中，LOD和UT1-UTC之间的相关信息尚未得到充分挖掘和利用，也没有充分利用GNSS技术可以快速低延迟导出LOD参数的特点，使得UT1-UTC的超短期预报精度较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的预报精度低的缺陷与问题，提供一种预报精度高的超短期地球自转参数预报方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种超短期地球自转参数预报方法，该方法包括以下步骤：

S1、通过文件或者网络获取IERS提供的UT1-UTC基础数据和LOD基础数据，同时获取GNSS技术快速低延迟观测导出的最新的LOD基础数据；

S2、移除UT1-UTC基础数据的跳秒和潮汐，获得UT1R-TAI基础数据，并移除LOD基础数据的潮汐，获得LODR基础数据，UT1R-TAI基础数据和LODR基础数据的时间序列均分为周期项、线性项和残差项；

S3、计算UT1R-TAI基础数据在时间t+1的预报值具体包括以下步骤：

S31、计算UT1R-TAI基础数据的一阶差分序列：

式中，Δf_t^ut1为UT1R-TAI基础数据在时间t的一阶差分序列，f_t^ut1为时间t的UT1R-TAI基础数据，为时间t-1的UT1R-TAI基础数据；

S32、利用最小二乘模型拟合并预报Δf_t^ut1的周期项和线性项、LODR的周期项和线性项，同时，计算Δf_t^ut1的残差项dΔf_t^ut1和LODR的残差项dLODR_t；