高精度UT1-UTC差分预报方法研究

陈略; 唐歌实; 胡松杰; 平劲松; 许雪晴; 夏金超

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2014.03.012

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“可重复使用运载器”专刊征稿启事

高精度UT1-UTC差分预报方法研究

陈略, 唐歌实, 胡松杰, 平劲松, 许雪晴, 夏金超

文章导航 > 深空探测学报(中英文） > 2014 > 1(3): 230-235

陈略, 唐歌实, 胡松杰, 平劲松, 许雪晴, 夏金超. 高精度UT1-UTC差分预报方法研究[J]. 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(3): 230-235. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2014.03.012

引用本文:

CHEN Lue, TANG Geshi, Hu Songjie, PING Jinsong, XU Xueqing, XIA Jinchao. High Accuracy Differential Prediction of UT1-UTC[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2014, 1(3): 230-235. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2014.03.012

Citation:

CHEN Lue, TANG Geshi, Hu Songjie, PING Jinsong, XU Xueqing, XIA Jinchao. High Accuracy Differential Prediction of UT1-UTC[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2014, 1(3): 230-235. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2014.03.012

高精度UT1-UTC差分预报方法研究

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2014.03.012

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
2.
中国科学院国家天文台月球与深空探测重点实验室
3.
中国科学院上海天文台

基金项目: 国家自然科学基金(41304026);国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2015CB857101)

High Accuracy Differential Prediction of UT1-UTC

1.
National Key Laboratory of Science and Technology on Aerospace Flight Dynamic,Beijing Aerospace Control Center
2.
Key Laboratory of Lunar and DeepSpace Exploration,National Astronomical Observatories
3.
Shanghai Astronomical Observatory,Chinese Academy of Sciences

摘要: 针对卫星导航所需的高精度地球定向参数(EOP)中的UT1-UTC预报问题,提出了基于双差分LS+AR的UT1-UTC参数预报方法。对UT1-UTC观测数据进行跳秒检测、固体地球带谐潮汐项改正,然后对改正后的UT1-UTC数据进行双差分处理,增强数据平稳性;采用最小二乘拟合(LS)与自回归(AR)分析方法对差分处理后的数据进行分析与预报;对预报结果进行逆差分处理与潮汐项改正外推、跳秒恢复,获取高精度的UT1-UTC预报值。通过与国际EOP_PCC预报结果对比表明,UT1-UTC短期预报精度与EOP_PCC较优的预报精度相当,其中1天UT1-UTC预报精度优于0.03ms,优于EOP_PCC预报结果。介绍了北京航天飞行控制中心的UT1-UTC每日例行预报情况。
- 地球定向参数 /
- UT1-UTC预报 /
- 差分处理 /
- AR模型 /
- 潮汐项改正
Abstract: This paper proposes a prediction method of UT1-UTC in Earth orientation parameters (EOP) by dual differential least-squares (LS) and autoregressive (AR) model. Firstly, leap seconds are removed in UT1-UTC observations, and Earth zonal harmonic tidal are corrected. Then, the corrected UT1-UTC are processed by dual differential method, the stationarity of polar motion parameters is improved. Then, LS+AR method is utilized to analyze the dual differential UT1-UTC to obtain the preliminary prediction results. Finally, the preliminary prediction results are processed by inverse dual differential method, and tidal correction are extrapolated and leap seconds are recovered to obtain high accuracy UT1-UTC prediction results. The prediction results are compared with EOP prediction comparison campaign (EOP_PCC) results. It shows that the short-term UT1-UTC parameters prediction error is at the same level of EOP_PCC. The one day prediction accuracy of UT1-UTC is less than 0.03ms, which is better than EOP_PCC one day UT1-UTC prediction accuracy. And, the daily routine UT1-UTC prediction in Beijing Aerospace Control Center is introduced.
- Earth orientation parameters /
- UT1-UTC prediction /
- dual differential /
- AR model /
- earth zonal harmonic tidal correction

[1]	李明翔, 泮斌峰. 行星着陆动力下降轨迹优化的中心差分凸化方法 . 深空探测学报(中英文）, 2021, 8(2): 171-181. doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20200079
[2]	郑为民, 张娟, 徐志骏, 刘磊, 童力, 张秀忠. 实时VLBI处理机技术 . 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(4): 354-361. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20200027
[3]	张磊. 月面上升的轨迹优化与参数分析 . 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(4): 391-397. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.012
[4]	曹鹏飞, 李维国, 王俊彦, 李海阳. 高精度模型下Halo轨道设计研究 . 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(3): 277-283. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.012
[5]	费涛, 方美华, 朱基聪, 田鹏宇. 木星磁场及磁场模型的对比分析 . 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(2): 150-155. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.02.006
[6]	高梧桐, 谢攀, 鄢建国. “火卫1”轨道预报与动力学分析 . 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(6): 570-579. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.06.008
[7]	范明意, 吕鹏. 环绕器次表层探测雷达实时处理技术 . 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 478-482. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.011
[8]	喻子原, 刘劲, 宁晓琳, 马辛, 桂明臻, 康志伟. 面向编队飞行的天文多普勒差分/脉冲星组合导航 . 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(3): 212-218. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.3.002
[9]	邓剑峰, 高艾, 崔平远. 基于改进多模型的火星大气进入自适应估计方法 . 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(6): 535-543,551. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.06.006
[10]	蓝磊, 杨墨. 基于双椭球模型的双星系统稳定性研究 . 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(2): 196-200. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.02.015
[11]	熊森, 程谋森, 王墨戈, 杭观荣, 康小录. 同心嵌套式霍尔推力器参数设计方法研究 . 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(3): 238-244. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.006
[12]	肖尧, 阮晓钢, 魏若岩. 基于433 Eros的多面体引力模型精度与运行时间研究 . 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(1): 41-46. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.006
[13]	王汀, 郭延宁, 张瑶, 马广富. 基于模型预测控制的多约束火星精确着陆制导律研究 . 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(4): 377-383. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.04.010
[14]	刘宇鑫, 尚海滨, 王帅. 地球静止轨道卫星电推进位保策略研究 . 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(1): 80-87. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.01.012
[15]	杨洪伟, 李京阳, 宝音贺西. 全星历模型下拟Halo轨道设计 . 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(4): 333-337. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.04.006
[16]	AlexanderGUSEV, 孟治国, 平劲松, NataliaPETROVA, HideoHANADA. 多层月球模型的自转动力学与着陆探测 . 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(3): 175-180. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2014.03.002
[17]	张腾宇, 金双根, 崔祜涛. 利用数字高程模型自动检测火星表面陨石坑 . 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(2): 123-127.
[18]	范双菲, 赵方方, 李夏菁, 唐忠樑, 贺威. 基于SINS/CNS组合导航系统的多模型自适应估计算法 . 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(4): 275-281. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2014.04.005
[19]	秦同, 王硕, 高艾, 朱圣英, 崔平远. 一种火星大气密度三维解析模型 . 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(2): 117-122.
[20]	魏二虎, 杨洪洲, 张帅, 刘经南, 易慧. 脉冲星非实时平差的火星探测自主导航模型 . 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(4): 298-302. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2014.04.009

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高精度UT1-UTC差分预报方法研究

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2014.03.012

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

2. 中国科学院国家天文台月球与深空探测重点实验室

3. 中国科学院上海天文台

基金项目: 国家自然科学基金(41304026);国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2015CB857101)

收稿日期: 2014-07-28
修回日期: 2014-08-19

关键词:

AR模型 /

摘要: 针对卫星导航所需的高精度地球定向参数(EOP)中的UT1-UTC预报问题,提出了基于双差分LS+AR的UT1-UTC参数预报方法。对UT1-UTC观测数据进行跳秒检测、固体地球带谐潮汐项改正,然后对改正后的UT1-UTC数据进行双差分处理,增强数据平稳性;采用最小二乘拟合(LS)与自回归(AR)分析方法对差分处理后的数据进行分析与预报;对预报结果进行逆差分处理与潮汐项改正外推、跳秒恢复,获取高精度的UT1-UTC预报值。通过与国际EOP_PCC预报结果对比表明,UT1-UTC短期预报精度与EOP_PCC较优的预报精度相当,其中1天UT1-UTC预报精度优于0.03ms,优于EOP_PCC预报结果。介绍了北京航天飞行控制中心的UT1-UTC每日例行预报情况。

English Abstract

High Accuracy Differential Prediction of UT1-UTC

1. National Key Laboratory of Science and Technology on Aerospace Flight Dynamic,Beijing Aerospace Control Center

2. Key Laboratory of Lunar and DeepSpace Exploration,National Astronomical Observatories

3. Shanghai Astronomical Observatory,Chinese Academy of Sciences

Received Date: 2014-07-28
Rev Recd Date: 2014-08-19

Keywords:

Abstract: This paper proposes a prediction method of UT1-UTC in Earth orientation parameters (EOP) by dual differential least-squares (LS) and autoregressive (AR) model. Firstly, leap seconds are removed in UT1-UTC observations, and Earth zonal harmonic tidal are corrected. Then, the corrected UT1-UTC are processed by dual differential method, the stationarity of polar motion parameters is improved. Then, LS+AR method is utilized to analyze the dual differential UT1-UTC to obtain the preliminary prediction results. Finally, the preliminary prediction results are processed by inverse dual differential method, and tidal correction are extrapolated and leap seconds are recovered to obtain high accuracy UT1-UTC prediction results. The prediction results are compared with EOP prediction comparison campaign (EOP_PCC) results. It shows that the short-term UT1-UTC parameters prediction error is at the same level of EOP_PCC. The one day prediction accuracy of UT1-UTC is less than 0.03ms, which is better than EOP_PCC one day UT1-UTC prediction accuracy. And, the daily routine UT1-UTC prediction in Beijing Aerospace Control Center is introduced.

引用本文: