低轨卫星下行导航信号天线PCO及硬件时延的在轨标定
得益于轨道高度低、信号强、成本低等优势,通过低轨卫星增强全球导航卫星系统已经成为了一种有效的途径。在使用低轨卫星播发的下行导航信号时,需要求解、建模或消除下行导航信号中的误差和偏差。
本研究受中国科学院国际伙伴计划(021GJHZ2023010FN)资助,通过国际合作,提出了一种在轨标定低轨卫星下行导航信号天线相位中心偏移及硬件时延的方法,以Sentinel-3B和Sentinel-6A (图1)的卫星几何构型为例,研究分析了极轨和倾斜轨两种低轨卫星在不同跟踪站分布和不同处理时长下对低轨卫星下行导航信号天线相位中心偏移和硬件延迟形式精度和低轨卫星轨道钟差对以上系统差的影响。
图1 Sentinel-6A卫星的地面跟踪站分布和星下点轨迹
研究发现,增加跟踪站的数量和处理时长可以提高天线相位中心和硬件延迟的形式精度,使用10个跟踪站和6天处理时长下天线相位中心和伪距硬件延迟的形式精度可以分别达到3.5毫米和3厘米(图2)。对于极轨卫星,极地地区的跟踪站对于增强其观测模型至关重要。
图 2 使用Sentinel-3B卫星几何构型时,下行导航信号天线的相位中心北向偏移(左)和硬件时延常数项(右)的形式精度
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