[发明专利]一种BDS卫星轨位调整与在轨替换时空窗口预测方法

权利要求书

1.一种BDS卫星轨位调整与在轨替换时空窗口预测方法，其特征在于,包括如下步骤：

(1)采用BDS/GNSS分析中心提供的BDS卫星星历数据，通过轨道拟合与推估进行BDS卫星轨道预报；

(2)基于BDS卫星预报轨道计算星座PDOP值，并绘制BDS星座全球PDOP值分布；

(3)通过模拟剔除待轨位调整与在轨替换卫星，重新计算PDOP值，同时计算星座值，并绘制相应图形，将重新计算的PDOP值与步骤(2)中得到的BDS星座全球PDOP值分布进行对比，并联合分析PDOP值可用性和星座值，预测出待轨位调整与在轨替换卫星的最优时空窗口。

2.权利要求1所述的一种BDS卫星轨位调整与在轨替换时空窗口预测方法，其特征在于，步骤1所述的BDS卫星星历数据为BDS/GNSS分析中心提供的BDS卫星广播星历数据。

3.权利要求1所述的一种BDS卫星轨位调整与在轨替换时空窗口预测方法，其特征在于，步骤1所述的BDS卫星轨道预报为基于BDS卫星当前广播星历进行拟合推估的星历数据。

4.权利要求1所述的一种BDS卫星轨位调整与在轨替换时空窗口预测方法，其特征在于，步骤2和步骤3所述的星座PDOP值为表征可视卫星相对用户的空间几何分布情况，是反映星座值和星座服务可用性对星座几何特性和连续可用性的参数；

步骤2星座PDOP值的具体计算方法为：

(201)针对BDS-2和BDS-3多源异构星座特性，确定基础参数，包括截止高度角、经纬度格网点网格规模和数据采样率；

(202)利用步骤1获得的BDS卫星预报星历，计算各网格中心点处的PDOP值；

步骤3星座PDOP值的具体计算方法为：

基于步骤(201)确定的基础参数利用模拟剔除待轨位调整与在轨替换卫星后的BDS卫星预报星历，再次计算各网格中心点处的PDOP值。

5.权利要求1所述的一种BDS卫星轨位调整与在轨替换时空窗口预测方法，其特征在于，步骤3所述的PDOP值可用性为BDS卫星在规定时间、规定服务区和规定条件下，PDOP值满足PDOP阈值要求的时间比A_pre，其中规定条件包括截止高度角、格网点和时间间隔；具体计算方法为：

式中，n为网格点总数，i＝1，2，…，n为网格点序号，N为总历元数，j＝1，2，…，N为历元序号，bool{A_PDOP(i，j)≤A_Threshold}为布尔函数，当满足该判断条件时取值为1，否则取值为0，在布尔函数中，A_PDOP(i，j)为第i格网点在第j时刻的PDOP值，A_Threshold为PDOP阈值。

6.权利要求1所述的一种BDS卫星轨位调整与在轨替换时空窗口预测方法，其特征在于，步骤3所述的星座值CV为在一定时间区间和一定区域面积范围内关于PDOP值的函数，具体计算方法为：

式中，t₀为起始时间，ΔT为选取的时间区间，n为网格点总数，i＝1，2，…，n为网格点序号，Area为区域总面积，area_i为当前选择的网格面积，为t₀+ΔT时间区间内每个计算时刻PDOP值均值，PDOP_Threshold为t₀+ΔT时间区间内设定的PDOP最大值。

7.权利要求1所述的一种BDS卫星轨位调整与在轨替换时空窗口预测方法，其特征在于，步骤3所述的最优时空窗口为通过对比分析步骤2和步骤3中PDOP值分布、PDOP值可用性以及星座值，预测出待轨位调整与在轨替换卫星的最优时间段和空间域窗口。