天文科研进展反复探究GNSS产品延迟与不连续对低轨卫星钟差影响的机制

低轨卫星的天文优势在于接收信号强度高、几何图形变化快,结合GNSS星座,可为地面用户提供增强的位置、导航和授时服务。LEO卫星钟差是实现此类服务所必需的一项技术,是近年来研究热点之一。

多年来,通过精密的GNSS轨道数据和LEO卫星星载观测数据,我们已成功确定了LEO卫星钟差,并广泛应用于实际工作。国家授时中心的一支研究团队基于这些方法,对GNSS产品延迟和不连续对基于滤波技术的实时低轨卫星钟差确定过程产生的影响进行了深入分析,并发表了一篇题为《GNSS产品延迟与不连续对基于滤波技术低轨卫 星钟差确定影响》的研究论文。

在这项研究中,我们利用Sentinel-3B等实际观测数据,探讨了不同程度延迟或中断的情况下,GNSS实时产品对于低轨卫星钟差精度的影响。结果显示,当GNSS实时产品存在较长时间延迟或者中断发生时,对于获取准确的LEO卫 星钟差将变得更加困难。此外,我们还发现随着GNSS实时产品中断时间从5分钟增加到60分钟,LEO实时钟差精度也会有所下降。

为了更好地理解这一现象,我们展示了2018年的227天内Sentinel-3B衛 星在不同场景下的clock offset precision variation(见表1)。我们可以看出,在没有任何延迟或中断的情况下,使用CNES实 时产物结合滤波法得到的clock offset precision最优,而当出现30秒至120秒之间的地面接收器延迟或预测值与实际值之间存在误差后,这种precision就会受到显著影响。这一研究结果对于未来设计更加可靠且高效的地面接收系统具有重要意义。

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