航天器DOR信号本地相关处理的建模与仿真

《航天器DOR信号本地相关处理的建模与仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第31卷第4期2012年8月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．31No．4Aug．2012航天器DOR信号本地相关处理的建模与仿真。陈略1’2，唐歌实1，韩松涛1，范斐3(1．北京航天飞行控制中心航天飞行动力学技术重点实验室·北京·100094；2．中国科学院上海天文台·上海·200030；3．北京跟踪与通信技术研究所·北京·100094)摘要：详述了DOR(差分单向测距)信号的本地相关处理方法。首先根据轨道预报确定先验时延模型值，利用高精度频率估算方法估计航天器DOR信号的星上发射频率，然后通过时延模型值与频率估计值构造D

2、oR本地模型信号，再将此模型信号分别与测站接收的DOR实测信号进行互相关运算，提取相关相位，解算高精度时延观测量。推导了DOR信号本地相关处理的数学模型，通过信号仿真验证了该方法的有效性，在仅考虑系统噪声影响与轨道预报误差的条件下，仿真时延测量精度达到o．1ns，为深空航天器精密轨道测量提供了一种可借鉴的技术方法。关键词：差分单向测距(DOR)；本地相关处理；相关相位；群时延中图分类号：TN961文献标志码：A文章编号：1674—5620(2012)04一0015—05ModelingandSimulationofLocalCorrelationProcessingofSpac

3、ecraftDoRSignalsCHENLuel”，TANGGeshil，HANSongta01，FANFei3(1．ScienceandTechn0109yonAerospaceFlightDynamicsLaboratory，Be巧ingAerospaceControlCenter，Be幻ing100094；2．ShanghaiAstronomical0bservatory，Shanghai200030；3．Be巧ingInstituteofTrackingandTelecommunicationsTechnology，Be玎ing100094)Abstract：The10

4、calcorrelationprocessingmethodofDOR(Differential0ne_wayRan百ng)signalisintroducedinde—tail．First，aprioridelaymodeliscalculatedwithorbitforecastsandtheor卜boardemissionfrequencyofDoRfromthespacecraftisestimatedwithhigh-accuracyfrequencyestimationmethod．Then，thedelaymodelandestimatedfrequencyare

5、usedtoconstructthe[)oI乇10calmodelsignal，andthecorrelationphaseisextractedthroughcross—cor—relationprocessing．ThemathematicalmodelforDORsignallocalcorrelationprocessingisdeducted．Themethodisvalidatedthroughsignalsimulation．SimulationdelaymeasurementaccuracyisaboutO．1nswhenonlytheeffectofrando

6、mnoiseandorbitforecasterroraretakenintoconsideration．Thisprovidesasupporttoatechnicalapproachforprecisemeasurementofdeep—spacespacecraft．Keywords：Dif{erential0ne—wayRanging(DOR)；localcorrelationprocessing；correlationphase；groupdelay0引言随着航天器测量技术不断发展，干涉测量技术在国际上已成为支撑深空探测的重要导航工具，是深空航天器精密测定轨的重要手段

7、之一Llj。干涉测量技术对于视线垂直方向上的轨道变化有较高灵敏度[2]，具有高精度的测角能力，它通过无线电干涉测量的方式，计算同一航天器信号分别到达2个测站的时延观测量，通过信号相关处理方法获取高精度时延观测量，进而可反推信号源的精确角位置∞o。干涉测量技术自从诞生以来，已经发展出多种干涉测量信号处理方法，如VLBI(甚长基线干涉测量)、DOR／DOD(差分单向测距／测速)、△DOR／△DOD(双差分单向测距／测速)、SBI(同波束干涉测量)、CEI(连线干涉测量)等，并在实际的深空航天器导