星间链路短弧延迟估计算法

定轨残差降44.3%

针对星间链路硬件延迟突变链路,采用分段估计策略有效吸收延迟变化,显著提升北斗三号卫星精密定轨精度。

Yang, Zhouming · Yuan, Yunbin · Tan, Bingfeng

Scientific Reports 2025

参数信息

星间链路观测残差RMS
3.4 cm
3D RMS轨道差异
19.0 cm
C19-C25链路硬件延迟STD
6.4 cm
C20-C21链路硬件延迟STD
3.6 cm
C30-C23链路硬件延迟STD
17.7 cm
C30-C33链路硬件延迟STD
14.1 cm

技术优势

定轨精度显著提升

分段估计使星间链路观测残差RMS从6.1 cm降至3.4 cm,降幅约44.3%;与L波段轨道比较的3D RMS从26.5 cm降至19.0 cm,降幅约28.2%。

吸收延迟突变

针对C30-C23、C30-C33等三天内STD达17.7 cm和14.1 cm的高变异性链路,分段估计策略能将延迟变化或未建模误差吸收到各段参数中,避免污染其他参数估计。

无需改动硬件

该策略仅对数据处理流程进行改进,将单条链路按时长分段并分别估计延迟参数,可在现有星间链路观测基础上实现,不依赖额外的卫星设备或标定。

应用场景