多项式模型在导航卫星钟差预报中的应用研究

为了解决导航卫星钟差预报精度随时间不断衰减问题,提出了基于多项式的卫星钟差预报模型优化方法。该方法通过优化预报采用的数据资料长度和多项式模型阶次,实现了高精度的卫星钟差短/中/长期预报。为验证该方法的可行性和有效性,利用实测的COMPASS导航卫星钟差数据进行钟差预报精度分析。结果表明,当多项式模型满足资料长度和模型阶次的最佳配置时,可有效解决导航卫星钟差预报精度随时间不断衰减的问题。     

卫星钟差的仿真研究

目前常用的卫星钟差仿真模型中，没有考虑卫星钟差本身的随机噪声特性，或是只是简单地用白噪声代替。实际上，卫星钟的随机噪声主要由5种独立的随机噪声组成。不同种类卫星钟的噪声构成不同，同一种类卫星钟的噪声特征也不完全相同。本文使用修正Allan方差对实际钟差数据的频域稳定度进行评估。在此基础上，结合二次多项式钟差模型和5种随机噪声模型进行高逼真度的卫星钟差仿真。     

基于灰色模型和混沌时间序列的卫星钟差预测算法

为了提高非线性卫星钟差预测的精度,降低单一钟差预测模型对钟差预测的风险,提出了一种组合模型的卫星钟差预测算法.该算法首先采用db1小波对卫星钟差序列进行3层多分辨率分解和单支重构,得到一个趋势分量和三个细节分量,然后运用灰色预测模型对重构后的趋势分量和混沌一阶加权局域预测法对重构后的细节分量分别进行预测,最后将各分量预测结果相加后得到总的钟差预测值.以GPS卫星钟差数据做算例分析,在6小时的钟差预测中,算法绝对误差最大值比单一的灰色预测模型误差小1.3ns以上.将该组合预测模型用于非线性卫星钟差预测中,可以提高钟差预测的精度和可靠性.     

混合模型在短弧跟踪卫星钟差预报中的应用

当卫星在空间轨道飞行到地面监测站观测不到的弧段时,卫星钟与系统时间之间的同步只能由卫星钟自己维持,为了得到连续的卫星钟差结果,必须对卫星钟差进行预报。本文针对地面站频繁观测不到卫星导致的卫星钟差数据频繁中断这一特殊情况,提出多项式加AR混合模型,以GPS星载原子钟差时间序列为实例进行钟差预报分析,并与GPS常用的二阶多项式模型预报结果进行比较,结果表明:短弧跟踪条件下,多项式加AR混合模型对GPS星载原子钟进行8~20 h钟差预报时精度均优于1ns,明显高于二阶多项式模型预报精度,满足实际应用中短弧跟踪条件下的钟差预报精度要求。这一结论为短弧跟踪条件下的星载原子钟差预报做了理论上的铺垫。     

北斗卫星导航模拟器卫星钟差参数生成方法研究

本文介绍了北斗卫星导航模拟器卫星钟差参数生成方法,提出了相应的计算方法。 计算结果表明,文中给出的具体计算方法是正确的,其拟合精度以特定时间间隔的卫星钟差的误差表示时,误差精度小于 1.1ns。     

基于SLR与L波段同步观测解算北斗卫星钟差

导航卫星钟差的大小通常在毫秒量级,若不进行精密修正,对卫星导航定位精度的影响很大。本文阐述了综合利用SLR观测值和北斗L波段单频伪距观测值对BDS卫星钟差进行解算的原理和计算方法。采用2014年8月及9月从长春SLR和GNSS并址站采集的激光测距观测值和北斗L波段单频伪距观测值计算了COMPASS-G1的卫星钟差,以GFZ分析中心提供的COMPASS-G1卫星钟差为参考进行对比,互差在6 ns之内,表明使用该方法计算COMPASS-G1卫星钟差是可行的。     

灰色理论GM（1，1）模型在农民人均收入预测中的应用

农民人均收入是衡量农业发展水平和农民生活现状的一个重要的技术指标。基于灰色理论GM（1,1）模型,以河南省某乡镇2001-2008年农民的人均收入统计数据为基础,对未来几年农民人均收入进行预测,从而为新农村建设提供有效的参考依据。     

GM（1，2）模型在数据预测中的仿真实验

建模仿真的重要应用之一就是进行数据预测，所谓数据预测就是基于已知的系统历史数据，通过具体的仿真模型来估计其未来数据走势或计算其未来数值。本文是对灰色系统理论的应用，运用灰色系统理论中灰色动态GM（1，2）模型，结合数据预报理论进行计算机建模仿真，并以舰船的纵摇、横摇、摇艏三个自由度运动数据为例进行了仿真试验。通过仿真试验，也为我们在其它相关领域的数据预报工作提供借鉴。     

基于TWSTFT进行钟差预报方法分析

用多项式拟合、频谱分析、改进的AR模型3种方法对由TWSTFT（卫星双向时间频率传递）得出的钟差时间序列进行了拟合和预报分析。为了抵制钟差时间序列中异常值的影响,引入了“抗差等价权”。利用TWSTFT得到的一天的钟差,按不同采样率、不同时间跨度进行计算分析,结果表明：抗差估计的预报精度明显高于最小二乘估计;平滑值的预报精度高于采样值;由于钟差时闻序列中有明显的周期变化,多项式进行钟差预报的精度不可靠;用谱分析进行钟差预报的精度不高,但可以发现钟差时间序列中的主要周期变化;改进的AR模型预报精度最高,预报RMS在1ns左右。     

基于小波变换的GPS接收机钟差序列预测

针对高精度GPS接收系统时钟稳定度对其性能影响,传统的方法是直接利用钟差数据的关联性建立钟差预报模型,即ARMA模型。利用小波分析对钟差进行消噪,得到更加平稳的时间序列,然后再对钟差进行建模,并对消噪钟差模型进行了误差分析。用真实数据进行仿真验证,表明对原始数据进行小波变换可以有效提高GPS接收机钟差预测的准确性。     

基于灰色GM（1,1）模型的城市人口数量预测

本文主要研究未来几年内人口数量组成变化的相关问题。对于该问题,我们在灰色GM（1,1）模型的基础上对部分算法进行了优化,考虑到常住人口和流动人口等类型,结合已有的连续5～10午的人口数量,最终给出了人口数量的预测结果。经检验证明,改进的灰色GM（1,1）模型能够有效解决人口数量预测问题。     

灰色GM（1，1）模型在虚拟仪器测量过程控制中的应用研究

虚拟仪器的测量过程控制是保证其测量数据有效的重要手段，本文探讨了用灰色系统GM（1，1）模型对虚拟仪器的测量过程进行控制的新方法。由少量数据信息得到未来的预期测量结果，通过与核查标准的测量结果相比较来判别测量过程是否受控。实例结果表明，该方法简单、实用，模型预测精度高，可适用于仪器设备的测量过程控制。     

星载GPS定轨中精密GPS卫星钟差的改正和应用

低轨道卫星星载GPS精密定轨的最主要的误差源是在SA影响下GPS卫星钟的高频抖动。为了克服这一误差,本文分析了在SA影响下GPS卫星钟差变化的特性,探讨了利用GPS地面跟踪站的观测数据估算GPS卫星钟的可行性,建立了相应的算法和软件系统,并把由地面跟踪站的实测数据估算的GPS卫星钟差应用于星载GPS定轨计算,得到1m的定轨精度。     

GLONASS与GPS在轨卫星钟的特性分析

随着GLONASS和GPS系统卫星钟的老龄化和现代化,卫星钟的特性指标会发生相应的变化并存在一定的差异性。鉴于此,本文提出了一种组合探测粗差的方法,然后采用二次多项式拟合卫星钟差模型,得到了GLONASS与GPS在轨卫星钟的相位、频率、频漂以及残差序列,最后采用改进总方差和哈达玛总方差分别计算了Cs钟和Rb钟的稳定度指标,进而分析了在轨卫星钟特性指标的变化规律。通过实例,发现组合探测粗差的方法能够更有效地发现粗差;揭示了GLONASS和GPS在轨卫星钟的相位、频率、频漂及残差指标的变化规律;发现GPS BLOCK IIF型卫星钟稳定度最高,其次是GPS BLOCK IIR-M&IIR型Rb钟和在轨时间较短的GLONASS卫星钟,然后是GPS BLOCK IIA型Cs钟和在轨时间较长的GLONASS卫星钟,稳定度最差的是GPS BLOCK IIA型Rb钟。同时,本文也发现卫星钟的稳定度和残差有一定的数值关系。     

基亏遗传算法的GM（1，1，λ）改进模型

研究表明,灰色GM（1,1）-N测模型中的背景值及建模序列光滑度对于模型的预测精度均有影响。针对这一问题,引入背景值构造参数入和三点平滑法,提出了基于三点平滑的GM（1,1,λ）改进模型,并利用遗传算法对引入的参数入进行了最优值搜索。最后通过实例和仿真证明改进模型优于现有的灰色模型,具有更高的模拟和预测精度。     

分段残差修正改进GM（1，1）模型在方位序列预处理中的应用

对方位序列进行预处理对于潜艇作战具有重要的实际意义．应用灰色系统理论，以改进初值和背景值的GM（1，1）模型分段对目标序列进行预测，可有效克服目标方位序列的非线性和非稳定性，在信息较少的情况下达到精度较高的预处理效果．通过实例计算表明，上述计算可快速提供精度较高预处理结果，为潜艇作战提供有利信息．     

导航卫星主备钟平稳切换性能设计分析

卫星钟是导航卫星的核心设备,其输出时频信号的稳定是导航卫星向用户提供连续稳定导航信号及服务的基础,主钟性能下降或故障迫使系统进行原子钟主备切换时,由于主备钟存在的频率和相位差别,导航信号将产生跳变,影响卫星的服务性能,目前导航卫星多采用主备钟跟随及平稳切换技术来解决主备钟切换时的频率和相位跳变问题。针对主备钟平稳切换与导航服务性能的关系以及平稳切换指标的确定问题,介绍了主备钟平稳切换技术的原理,分析了主备钟切换的时机与策略,从用户测量性能及钟差预报参数可用性这2个方面分析了主备钟平稳切换指标,并提出了相应的指标要求。     

卫星钟漂移对定位性能影响分析

文章对卫星钟漂的特性进行了建模分析,仿真验证在没有时钟预测校正的情况下卫星钟漂对导航性能的影响。在无校正时,卫星钟漂移所造成的伪距测量以及定位结果的偏差较大,虽然原子频标的输出频率值可以校准,但频漂无法改变。因此,对于导航定位应用而言,必须使用预测模型等方法对原子钟输出的时间信息进行校正。     

实时广域差分定位系统及精度分析

本文介绍了实时广域差分定位系统的组成与原理,基于开发的实时广域差分定位处理软件和高精度接收机,组成实时广域差分系统.通过接收国际全球定位系统服务机构提供的服务产品,进行了静态测试实验和动态测试实验,并对系统精度进行分析评估.