全球定位系统BLOCKⅡF星载原子钟性能评估.pdf

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1、第2卷第1期导航定位学报Vo1．2NO．12014年O3月JournalofNavigationandPositioningMar．2O14全球定位系统BLOCKI[F星载原子钟性能评估张清华。～，隋立芬，贾小林，肖国瑞(1．信息工程大学地理空间信息学院，郑州450052；2．西安测绘研究所，西安7100543．地理信息工程国家重点实验室，西安710054)摘要：作为全球定位系统在轨卫星上极为重要的载荷，星载原子钟的性能会对整个导航系统的性能产生重要的影响。针对全球定位系统最新发射的三颗BLOCKlIF卫星的星载原子钟，不仅从三个常规性能指标即准确度、漂移

2、率和稳定性，还从预报性能共四个方面进行了评估。除此之外，提出了通过统计相关分析来探索三个常规指标和预报性能之间的关系，以寻求影响钟差预报精度的本质原因。利用三颗卫星正常运行时间段的钟差数据，通过估计得到它们的性能指标：准确度为1O量级，漂移率为10s／d量级，稳定度在10s／d量级，短期(1d)预报精度优于1ns，长期预报精度分别优于30ns(1～30d)和90ns(1～100d)；通过相关分析发现，短期预报精度与准确度显著相关，长期预报(1～3Od)精度与漂移率和稳定性显著相关，而在1～100d的尺度上，预报精度只与稳定性显著相关。关键词：星载原子钟；准

3、确度；漂移率；稳定性；预报性能；相关分析中图分类号：P228文献标识码：A文章编号：2095-4999(2014)01—0046—05PerformanceAssessmentofGPSBLOCKⅡFSpaceborneAtomicClockZHANGQing—hua1,2,3，SUILi—fen，JIAXiao—lin，XIAOGuo—rui(1．InstituteofSurveyingandMapping，InformationEngineeringUniversity，Zhengzhou450052，China；2．StateKeyLaborator

4、yofGeographicInformationEngineering，Xi’an710054，China；3．Xi’anResearchInstituteofSurveyingandMapping，Xi’an710054，China)Abstract：Asavitalloadoftheglobalpositioningsystem(GPS)satellites，theonboardatomicclock’Sperformanceplaysanimportantroleintheperformanceofnavigationsystem．Forthespa

5、ceborneatomicclockofthelatestGPSBIOCKⅡFsatel—lites，weassesstheirperformancenotonlyfromthreeconventionalperformanceindicators(accuracy，driftrateandstability)，butalsofromtheforecastingperformance．Inaddition，weusestatisticalcorrelationanalysistOexploretherelationshipbetweenthreeconve

6、ntionalindicatorsandforecastperformanceinordertOseekthenatureimpactreasonsofclockerrorpredictionaccuracy．Byusingthreesatelliteclockerrordata，weestimatetheirperformance：accuracyintheorderof10一”S，dailydriftrateintheorderof10一S，dailystabilityinthe10“Smagnitude，short-term(1d)forecasta

7、ccuracyisbetterthan1ns，thelong-termforecastaccuracyisbetterthan30ns(1～3Od)and90as(1～100d)：Throughcorrelationanalysiswefindthatshort-termforecastaccuracyandclockaccuracyaresignificantlyrelated．precisionanddriftrateandstabilityofthelongtermforecast(1～3Od)aresignificantlyrelated．Howe

8、ver，inthescaleof100d，theforecasta