[发明专利]一种利用精密弹道的电波折射修正效果标定方法

摘要

本发明提供了一种利用精密弹道的电波折射修正效果标定方法，利用激光测距或星载GPS测距或高度计数据得到卫星的精密弹道，及大地测量获取的测控设备几何中心标定坐标。通过精密星历与测控设备坐标转换、空间几何矢量运算，得到外测各测量元素的标准值，依据外测数据观测值和各测量元素标准值，求解出大气折射引起的主要误差、剩余残差，设计了定量评估大气折射修正效果的检验模型，计算给出折射修正的精度。本发明实现了不受时间、空间限制，可实时对外测各测量元素的折射修正效果检验评估。

主权项

1.一种利用精密弹道的电波折射修正效果标定方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1，计算航天器与测控设备之间各测量元素的理论值，包括以下步骤：(1)已知测站测量设备中心点的大地坐标为(L,B,H)，则测量设备中心点在地固坐标系中的位置其中，R_E为地球赤道椭球面的长半轴，R_P为地球极半径；(2)已知等间隔的地固坐标系中航天器的位置和速度矢量，用插值方法得到航天器在测量时刻t的地固坐标系位置矢量和速度矢量在测量的t时刻前后各取2个点，即选取满足t_k＜t_k+1＜t＜t_k+2＜t_k+3的4个时刻点航天器的位置矢量和速度矢量用插值公式计算指定时刻t处的位置和速度矢量，即(3)计算航天器在测站地平坐标系中的位置矢量和速度矢量其中，(4)计算航天器与测站的理论值测距ρ_c、方位A_c、俯仰E_c、测速D_c，其中，如果ρ_x＜0，则A_c＝A_c+180°，步骤2，计算大气折射误差标准值，包括以下步骤：将测控设备观测弧段的n个观测数据组成的外测数据观测值序列与计算的各测量元素计算的理论值序列比较，分别得到各测量数据观测值与理论计算值的差值序列设分别表示为序列y＝{y₁,y₂,...,y_n}，则针对每个序列有其中，权系数在计算过程中，如果某点y_a的权值w_ay_a与待估量x_a的差大于3δ，则认为该点的数据质量不高并予以剔除，重复此过程至收敛，则结果为大气折射引起误差的标准值且m≤n，其中m为剔除质量不高的数据后的观测数据个数；步骤3，计算待评估折射修正方法的修正剩余残差，包括以下步骤：将航天器外测数据的计算标准值作为真实值，使用待评估的l种大气折射修正方法进行大气折射修正，则第j种大气折射修正方法距离、方位、俯仰和测速折射修正后的残差分别为其中，b＝1,...l，分别为第j种大气折射修正方法对距离、方位、俯仰和测速的折射修正量；步骤4，利用修正剩余残差和大气折射误差标准值对折射误差修正结果进行检验评估，折射修正精度其中，ε_ab分别为Δ_a分别为对测控设备观测弧段的修正结果整体进行评估时，c＝m；对某个观测仰角的修正结果进行评估时，c取此观测仰角前后各5～10个观测有效值。