CN118816900B - 轨道跳变处理方法、电子设备及计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道跳变处理方法、电子设备及计算机程序产品，其中，轨道跳变处理方法包括：确定卫星所在的当前轨道与第一轨道拟合的第一中误差，以及当前轨道与第二轨道拟合的第二中误差；第一轨道为卫星所在的当前轨道的前一个轨道，第二轨道为基于当前轨道进行批处理得到的预报轨道；基于第一中误差和第二中误差，确定预设的第一观测方程中的轨道平滑权阵的取值；轨道平滑权阵表征轨道拟合时对当前轨道或第一轨道的依赖程度；基于第一观测方程确定用于轨道更新的轨道值。

Description

轨道跳变处理方法、电子设备及计算机程序产品

技术领域

本发明涉及传输技术领域，尤其涉及一种轨道跳变处理方法、电子设备及计算机程序产品。

背景技术

批处理预报方法是目前常用的卫星实时精密定轨方法，在正常受力情况下，卫星运动是平滑变化的，其运动状态可以通过高精度的动力学模型进行表述，基于批处理解算的轨道预报方法，可以获得较高精度的实时轨道。当卫星的受力发生变化时，如进入地影、发生轨道机动等卫星非正常运动状况时，动力学模型精度显著降低，导致预报轨道精度降低。并且批处理轨道定期更新会引起在更新历元附近显著的轨道跳变，该方法获得的实时轨道还存在一定更新周期的弧段拼接，导致相邻更新弧段之间存在不连续的问题，严重影响该方法定轨精度和稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种轨道跳变处理方法、电子设备及计算机程序产品，能够准确测量链路时延。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明实施例提供了一种轨道跳变处理方法，该方法包括：

确定卫星所在的当前轨道与第一轨道拟合的第一中误差，以及当前轨道与第二轨道拟合的第二中误差；所述第一轨道为所述卫星所在的当前轨道的前一个轨道，所述第二轨道为基于当前轨道进行批处理得到的预报轨道；

基于所述第一中误差和所述第二中误差，确定预设的第一观测方程中的轨道平滑权阵的取值；所述轨道平滑权阵表征轨道拟合时对当前轨道或所述第一轨道的依赖程度；

基于所述第一观测方程确定用于轨道更新的轨道值。

在上述方案中，所述确定卫星所在的当前轨道与第一轨道拟合的第一中误差，以及当前轨道与第二轨道拟合的第二中误差，包括：

基于第二观测方程，确定当前轨道和所述第一轨道在多个历元的轨道观测值的第一残差，以及确定当前轨道和所述第二轨道在多个历元的轨道观测值的第二残差；

基于多个历元的第一残差确定所述第一中误差，以及基于多个历元的第二残差确定所述第二中误差。

在上述方案中，所述方法还包括：

以相邻轨道中相同历元时的卫星位置为观测值构建所述第二观测方程。

在上述方案中，所述方法还包括：

基于所述轨道平滑权阵和所述第二观测方程，构建所述第一观测方程。

在上述方案中，所述基于第二观测方程，确定当前轨道和所述第一轨道在多个历元的轨道观测值的第一残差，以及确定当前轨道和所述第二轨道在多个历元的轨道观测值的第二残差，包括：

基于最小二乘法算法解算所述第二观测方程，得到相似变换参数的第一估计值和所述卫星在参考历元的位置改正量的第二估计值；所述第二观测方程包括所述相似变换参数和所述参考历元的位置改正量；

基于所述第一估计值和所述第二估计值，确定多个历元的第一残差和第二残差。

在上述方案中，所述基于所述第一观测方程确定用于轨道更新的轨道值，包括：

基于最小二乘法算法解算所述第一观测方程，得到相似变换参数的第三估计值和所述卫星在参考历元的位置改正量的第四估计值；所述第一观测方程包括所述相似变换参数和所述参考历元的位置改正量；

基于所述第三估计值和所述第四估计值，确定所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量；

基于所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量，以及所述第二轨道中第一历元的轨道值，确定用于轨道更新的轨道值。

在上述方案中，所述基于所述第三估计值和所述第四估计值，确定所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量，包括：

基于所述第三估计值和所述第四估计值，确定所述第二轨道中所述参考历元的轨道偏差的位置改正量；

基于所述第二轨道中所述参考历元的轨道偏差的位置改正量，以及所述第二轨道中最后一个历元的轨道偏差的位置改正量，确定所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量；所述第二轨道中最后一个历元的轨道偏差的位置改正量约束为0。

在上述方案中，所述轨道平滑权阵为：

其中，p＝l·s，l为预设经验系数，s为预设方差阈值，为所述第一中误差，为所述第二中误差，t_e为任意历元，(₀为参考历元，t_i表征所述第二轨道，t_i-1表征当前轨道，t_i-2表征所述第一轨道。

另一方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行本发明实施例第一方面提供的轨道跳变处理方法的步骤。

另一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括：所述计算机可读存储介质存储有计算机程序。所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面提供的轨道跳变处理方法的步骤。

另一方面，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器执行时，实现上述轨道跳变处理方法的步骤。

本申请实施例通过确定卫星所在的当前轨道与第一轨道拟合的第一中误差，以及当前轨道与第二轨道拟合的第二中误差，其中，第一轨道为卫星所在的当前轨道的前一个轨道，第二轨道为基于当前轨道进行批处理得到的预报轨道。基于第一中误差和第二中误差，确定预设的第一观测方程中的轨道平滑权阵的取值，轨道平滑权阵表征轨道拟合时对当前轨道或第一轨道的依赖程度，基于第一观测方程，确定用于轨道更新的轨道值。本申请实施例通过确定卫星所在的当前轨道与前一轨道拟合的第一中误差，以及确定当前轨道与预报轨道拟合的第二中误差，根据第一中误差和第二中误差确定第一观测方程中的轨道平滑权阵的取值，基于轨道平滑权阵的取值调整卫星轨道平滑程度，实现实时轨道平滑，有效地解决了卫星轨道跳变问题，提高了卫星精密定轨的稳定性和精度，避免批处理预报轨道在卫星进出地影、观测值较少等情况下前后弧段的轨道跳跃较大从而严重降低轨道精度的问题，实现了自适应抗差实时轨道平滑。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种轨道跳变处理方法的实现流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种轨道跳变处理装置的示意图；

图3是本发明实施例提供的电子设备的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)实时精密定位服务已广泛应用于精准农业、测绘遥感、自动驾驶、空间气象监测和灾害监测等多个社会生产和科学研究领域。稳定可靠的实时高精度轨道产品是广域、实时、高精度定位服务的重要基础之一。

当前，高精度GNSS实时定轨技术主要包含批处理预报以及实时滤波两种方法。目前常用的导航卫星实时精密轨道产品多是采用动力学模型预报得到，即用小时级更新的观测文件，采用事后批处理的模式解算卫星位置速度和动力学参数，然后进行轨道积分得到预报轨道。用全部观测数据确定某一历元时刻的轨道状态的“最佳”估值，即所谓的批处理算法定轨。实时滤波定轨方法基于实时观测数据逐历元解算更新轨道状态参数，得到实时轨道产品。其可以通过调节过程噪声，动态调整几何观测信息和动力学信息的权比关系等随机模型补偿方法，提高卫星动力学模型异常期间的实时轨道精度与可靠性，但是其系统稳定性和定轨误差较大，需要较长时间(十至数十小时)实现滤波轨道精度收敛至厘米级，且仍旧难以实现动力学异常下的厘米级实时轨道跳变处理。因此批处理预报方法是目前导航卫星实时精密轨道跳变处理更常用的方法。

批处理预报轨道具有稳定性和轨道精度高的特点，在正常受力情况下，卫星运动是平滑变化的，其运动状态可以通过高精度的动力学模型进行表述，基于批处理解算的轨道预报方法，可以获得较高精度的实时轨道产品。然而，一旦卫星受力情况发生异常变化，如进入地影、发生轨道机动等卫星非正常运动状况时，动力学模型精度显著降低，由此获得的预报轨道精度将显著降低甚至不可用。另外，批处理轨道定期更新(1小时、3小时、6小时等)会引起在更新历元附近显著的轨道跳变，该方法获得的实时轨道还存在一定更新周期的弧段拼接，相邻更新弧段之间存在不连续的问题，严重影响该方法定轨精度和稳定性。

针对上述相关技术的缺点，本发明实施例提供了一种轨道跳变处理方法，能够提高卫星精密定轨的稳定性和精度。为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1是本发明实施例提供的一种轨道跳变处理方法的实现流程示意图，所述轨道跳变处理方法的执行主体为电子设备。参考图1，轨道跳变处理方法包括：

S101，确定卫星所在的当前轨道与第一轨道拟合的第一中误差，以及当前轨道与第二轨道拟合的第二中误差；所述第一轨道为所述卫星所在的当前轨道的前一个轨道，所述第二轨道为基于当前轨道进行批处理得到的预报轨道。

应理解，第二轨道是使用相关技术中的批处理技术得到的预报轨道，卫星还未接入第二轨道。

本申请将相邻两次批处理轨道更新的间隔称为更新时间，其值为6小时、3小时或1小时不等，两次批处理轨道也称为相邻弧段。通常批处理轨道采用40-48小时解算，并预报24小时。对于初始历元为t_i-2的弧段，轨道跳变处理部分弧长为t_arc，批处理解算时间为Δt_slv，更新时长为Δt小时的轨道，用户可用的实时轨道时段为[t_i-2+Δt,t_i-2+2Δt]。对于第i-1次轨道更新，其实时轨道可以采用第i-2次或者第i-1次轨道，由于几何和动力学因素影响，二者并不相同，产生轨道跳变。

中误差是衡量观测精度的一种数字标准，它是观测值与真值偏差的平方和观测次数n比值的平方根，中误差的大小反映了该组观测值精度的高低。

这里，两个轨道拟合的中误差指轨道依据动力学拟合后的轨道残差中位数，根据相应轨道观测值残差可以计算出中误差。

例如，确定第i次更新前后的批处理轨道和虽然对于该两组轨道，其任意相同历元t_e卫星位置应相等，但是由于轨道动力学以及几何观测误差导致二者之间存在差异ΔO(t_e):

式中和分别为轨道和在t_e历元的卫星位置。

以第i次更新前后的批处理轨道和中相同历元t时的卫星位置和为伪观测值构建轨道拟合方程：

式中x为待估计参数，其包括平移、旋转和尺度等相似变换参数H以及该历元卫星轨道改正量dO(t)。考虑到dO(t)可以通过状态转移矩阵Φ(t,t_i0)和参考历元t_i0的卫星位置改正量dO(t_i0)获得：

dO(t)＝Φ(t,t_i0)dO(t_i0) (3)

由此，式(2)可以表示为如下形式：

其中为卫星在轨道中t历元时的X、Y和Z方向的位置。

式(4)可以直接采用最小二乘算法进行解算以获得相似变换参数H以及卫星在参考历元t_i0的卫星位置改正量dO(t_i0)的估计值和最小二乘解算时可以采用等权。

将其带入方程(4)中，可以获得任意时刻相应轨道观测值残差：

根据多个时刻轨道观测值残差v(t_e)，可以根据下式计算轨道拟合的中误差σ_AB：

其中，N为观测值个数。

根据上述方法可以计算出轨道和拟合的中误差，如果当前轨道是则上述计算出的σ_AB为第二中误差，同理可以计算出第一中误差。

S102，基于所述第一中误差和所述第二中误差，确定预设的第一观测方程中的轨道平滑权阵的取值；所述轨道平滑权阵表征轨道拟合时对当前轨道或所述第一轨道的依赖程度。

在相关技术中，当将参考时刻选择为轨道跳变时刻t_u，则采用所估相似变换参数和可以根据下式计算出轨道和轨道在时刻t_u的跳变

将其加入轨道中t_u后续时刻的卫星位置，即可实现相邻实时轨道连接。

相关技术强制将后一段轨道连接到前一段轨道上。受动力学模型和几何观测误差等影响，特别是轨道在卫星进出地影、观测值较少等情况，前后弧段的轨道跳跃较大。

可见，强制性连接将严重降低实时轨道精度，因此需要设定相应的自适应因子，以动态控制当前实时轨道平滑的程度。自适应因子p组成的轨道平滑权阵P(t_e)可以根据上述轨道拟合的中误差计算。

通过上述轨道平滑权阵可以控制当前弧段平滑过程中对前后相邻弧段(当前轨道和第一轨道)的依赖程度。当当前弧段拟合的中误差(第二中误差)相对较大时，平滑轨道主要根据前一弧段计算；反之，主要采用当前弧段信息进行拟合平滑。这里，弧段指轨道。

例如，可以根据第一中误差和第二中误差的大小，可以设置不同的轨道平滑权阵的取值，将对应关系预存在数据库中，使用时根据第一中误差和第二中误差的大小读取对应的轨道平滑权阵的取值。

在一实施例中，所述轨道平滑权阵为：

其中，p＝l·s，l为预设经验系数，s为预设方差阈值，为所述第一中误差，所述第二中误差，t_e为任意时刻，t_i0为参考时刻，t_i表征第二轨道，t_i-1表征当前轨道，t_i-2表征第一轨道。

l为经验系数以调节式(2)中不同拟合历元t观测值的权重，可设置为1～5；s为前后相邻弧段轨道方差阈值，全球定位系统(Global Positioning System，GPS)和全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GLONASS)可以设置为3，北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)和伽利略卫星导航系统(Galileosatellite navigation system，Galileo)可以设置为5。通过上述轨道平滑权阵P(t_e)可以控制当前弧段平滑过程中对前后相邻弧段的依赖程度。当当前弧段拟合的中误差(第二中误差)相对较大时，平滑轨道主要根据前一弧段计算；反之，主要采用当前弧段信息进行拟合平滑。

S103，基于所述第一观测方程确定用于轨道更新的轨道值。

例如，轨道平滑权阵记为P(t_e)，则第一观测方程可以表示为：

其中，轨道平滑权阵的取值可以动态控制当前实时轨道平滑的程度，避免批处理预报轨道在卫星进出地影、观测值较少等情况下，前后弧段的轨道跳跃较大。

基于第一观测方程，重新预报用于轨道更新的轨道值，并将其应用于后续更新轨道以实现实时轨道平滑。

这里可以采用相关技术中的批处理来预报轨道，不同之处在于本申请设置了权重参数用以控制轨道平滑的程度，避免前后弧段的轨道跳跃较大。

本申请实施例通过确定卫星所在的当前轨道与第一轨道拟合的第一中误差，以及当前轨道与第二轨道拟合的第二中误差，其中，第一轨道为卫星所在的当前轨道的前一个轨道，第二轨道为基于当前轨道进行批处理得到的预报轨道。基于第一中误差和第二中误差，确定预设的第一观测方程中的轨道平滑权阵的取值，轨道平滑权阵表征轨道拟合时对当前轨道或第一轨道的依赖程度，基于第一观测方程，确定用于轨道更新的轨道值。本申请实施例通过确定卫星所在的当前轨道与前一轨道拟合的第一中误差，以及确定当前轨道与预报轨道拟合的第二中误差，根据第一中误差和第二中误差确定第一观测方程中的轨道平滑权阵的取值，基于轨道平滑权阵的取值调整卫星轨道平滑程度，实现实时轨道平滑，有效地解决了卫星轨道跳变问题，提高了卫星精密定轨的稳定性和精度，避免批处理预报轨道在卫星进出地影、观测值较少等情况下前后弧段的轨道跳跃较大从而严重降低轨道精度的问题，实现了自适应抗差实时轨道平滑。

在一实施例中，所述确定卫星所在的当前轨道与第一轨道拟合的第一中误差，以及当前轨道与第二轨道拟合的第二中误差，包括：

基于第二观测方程，确定当前轨道和所述第一轨道在多个历元的轨道观测值的第一残差，以及确定当前轨道和所述第二轨道在多个历元的轨道观测值的第二残差；

基于多个历元的第一残差确定所述第一中误差，以及基于多个历元的第二残差确定所述第二中误差。

在此之前，所述方法还包括：

以相邻轨道中相同历元时的卫星位置为观测值构建所述第二观测方程。

例如，以第i次更新前后的批处理轨道和中相同历元t时的卫星位置和为伪观测值构建第二观测方程：

例如，为当前轨道，为第二轨道。

式中x为待估计参数，其包括平移、旋转和尺度等相似变换参数H以及该历元卫星轨道改正量dO(t)。考虑到dO(t)可以通过状态转移矩阵Φ(t,t_i0)和参考历元t_i0的卫星位置改正量dO(t_i0)获得：

dO(t)＝Φ(t,t_i0)dO(t_i0)

由此，第二观测方程可以表示为如下形式：

其中为卫星在轨道中t历元时的X、Y和Z方向的位置。

在一实施例中，所述基于第二观测方程，确定当前轨道和所述第一轨道在多个历元的轨道观测值的第一残差，以及确定当前轨道和所述第二轨道在多个历元的轨道观测值的第二残差，包括：

基于最小二乘法算法解算所述第二观测方程，得到相似变换参数的第一估计值和所述卫星在参考历元的位置改正量的第二估计值；所述第二观测方程包括所述相似变换参数和所述参考历元的位置改正量；

基于所述第一估计值和所述第二估计值，确定多个历元的第一残差和第二残差。

第二观测方程可以直接采用最小二乘算法进行解算以获得相似变换参数H以及卫星在参考历元t_i0的卫星位置改正量dO(t_i0)的估计值和最小二乘解算时可以采用等权。

将其带入方程(4)中，可以获得任意历元相应轨道观测值残差：

根据多个历元的轨道观测值残差v(t_e)，可以根据下式计算轨道拟合的中误差σ_AB：

其中，N为观测值个数。

根据上述方法，可以计算出第一中误差和第二中误差。

在一实施例中，所述方法还包括：

基于所述轨道平滑权阵和所述第二观测方程，构建所述第一观测方程。

将轨道平滑权阵作为权重参数添加到第二观测方程中，从而得到加权的第一观测方程。

在上述实施例中，第二观测方程表示为如下形式：

轨道平滑权阵记为P(t_e)，则第一观测方程可以表示为：

在一实施例中，所述轨道平滑权阵为：

其中，p＝l·s，l为预设经验系数，s为预设方差阈值，为所述第一中误差，所述第二中误差，t_e为任意历元，t_i0为参考历元。t_i表征所述第二轨道，t_i-1表征当前轨道，t_i-2表征所述第一轨道。

通过上述轨道平滑权阵可以控制当前轨道平滑过程中对前后相邻轨道(当前轨道和第一轨道)的依赖程度。当当前轨道拟合的中误差(第二中误差)相对较大时，平滑轨道主要根据前一轨道计算；反之，主要采用当前轨道信息进行拟合平滑。

在一实施例中，所述基于所述第一观测方程确定用于轨道更新的轨道值，包括：

基于最小二乘法算法解算所述第一观测方程，得到相似变换参数的第三估计值和所述卫星在参考历元的位置改正量的第四估计值；所述第一观测方程包括所述相似变换参数和所述参考历元的位置改正量；

基于所述第三估计值和所述第四估计值，确定所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量；

基于所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量，以及所述第二轨道中第一历元的轨道值，确定用于轨道更新的轨道值。

采用最小二乘平差后可以获得相似变换参数H以及卫星在参考时刻t_i0的卫星位置改正量dO(t_i0)的最新估计值，并使用上述式(4)可以获得轨道中t_e历元时的轨道偏差的改正量可用于轨道更新，其各个分量为修正后的轨道值可以采用下式计算：

其中，t_e为第一历元，为第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量，为第二轨道中第一历元的轨道值。在第二轨道的原轨道值的基础上，根据轨道偏差的改正量对原轨道值进行修正，得到修正后的轨道值修正后的轨道值将其应用于后续更新轨道，以实现实时轨道平滑。

在一实施例中，所述基于所述第三估计值和所述第四估计值，确定所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量，包括：

基于所述第三估计值和所述第四估计值，确定所述第二轨道中所述参考历元的轨道偏差的位置改正量；

基于所述第二轨道中所述参考历元的轨道偏差的位置改正量，以及所述第二轨道中最后一个历元的轨道偏差的位置改正量，确定所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量；所述第二轨道中最后一个历元的轨道偏差的位置改正量约束为0。

基于第三估计值和第四估计值，根据上述式(4)计算出参考历元的轨道偏差的位置改正量最后一个历元t_i1处的改正量约束为0，此时当前弧段在任意时刻的轨道先验偏差修正量可以表示为：

其中，在t_i1历元的位置分量为利用上述公式可以获取用户可用于轨道更新的轨道值。

本申请实施例通过在用动力学模型拟合相邻弧段轨道时引入变换参数，以获得轨道残差中位数表示拟合精度，并据此构建轨道平滑权阵以调整平滑的权重，实现实时轨道平滑，避免批处理预报轨道在卫星进出地影、观测值较少等情况下前后弧段的轨道跳跃较大从而严重降低轨道精度的问题，实现自适应抗差实时轨道平滑。有效地解决了轨道跳变问题，提高卫星精密定轨的稳定性和精度。通过估计相邻弧段在轨道更新时刻的跳变，并将其应用于后续更新轨道以实现实时轨道平滑。

本申请实施例通过提供GNSS卫星定轨的精度，修正GNSS卫星运行轨道预测的误差，获得高精度精密轨道数据。在星基增强服务中，精密轨道作为精密改正数之一播发至用户终端，由于卫星轨道误差已基本消除，定位精度可大幅提高。

本申请实施例所提出的技术方案可以应用于未来新产品星基增强定位，星基增强定位面向智能驾驶、无人机、海洋施工、测量测绘等领域提供高精定位服务，具有较为广阔的市场前景和商业价值。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

需要说明的是，本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

另外，在本发明实施例中，“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

参考图2，图2是本发明实施例提供的一种轨道跳变处理装置的示意图，如图2所示，该装置包括：

第一确定模块，用于确定卫星所在的当前轨道与第一轨道拟合的第一中误差，以及当前轨道与第二轨道拟合的第二中误差；所述第一轨道为所述卫星所在的当前轨道的前一个轨道，所述第二轨道为基于当前轨道进行批处理得到的预报轨道；

第二确定模块，用于基于所述第一中误差和所述第二中误差，确定预设的第一观测方程中的轨道平滑权阵的取值；所述轨道平滑权阵表征轨道拟合时对当前轨道或所述第一轨道的依赖程度；

第三确定模块，用于基于所述第一观测方程确定用于轨道更新的轨道值。

在一实施例中，所述第一确定模块具体用于：

基于第二观测方程，确定当前轨道和所述第一轨道在多个历元的轨道观测值的第一残差，以及确定当前轨道和所述第二轨道在多个历元的轨道观测值的第二残差；

基于多个历元的第一残差确定所述第一中误差，以及基于多个历元的第二残差确定所述第二中误差。

在一实施例中，所述装置还包括：

第一构建模块，用于以相邻轨道中相同历元时的卫星位置为观测值构建所述第二观测方程。

在一实施例中，所述装置还包括：

第二构建模块，用于基于所述轨道平滑权阵和所述第二观测方程，构建所述第一观测方程。

在一实施例中，所述第一确定模块具体用于：基于最小二乘法算法解算所述第二观测方程，得到相似变换参数的第一估计值和所述卫星在参考历元的位置改正量的第二估计值；所述第二观测方程包括所述相似变换参数和所述参考历元的位置改正量；

基于所述第一估计值和所述第二估计值，确定多个历元的第一残差和第二残差。

在一实施例中，第三确定模块具体用于：

基于最小二乘法算法解算所述第一观测方程，得到相似变换参数的第三估计值和所述卫星在参考历元的位置改正量的第四估计值；所述第一观测方程包括所述相似变换参数和所述参考历元的位置改正量；

基于所述第三估计值和所述第四估计值，确定所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量；

基于所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量，以及所述第二轨道中第一历元的轨道值，确定用于轨道更新的轨道值。

在一实施例中，第三确定模块具体用于：

基于所述第三估计值和所述第四估计值，确定所述第二轨道中所述参考历元的轨道偏差的位置改正量；

基于所述第二轨道中所述参考历元的轨道偏差的位置改正量，以及所述第二轨道中最后一个历元的轨道偏差的位置改正量，确定所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量；所述第二轨道中最后一个历元的轨道偏差的位置改正量约束为0。

在一实施例中，所述轨道平滑权阵为：

其中，p＝l·s，l为预设经验系数，s为预设方差阈值，为所述第一中误差，为所述第二中误差，t_e为任意历元，t_i0为参考历元，t_i表征所述第二轨道，t_i-1表征当前轨道，t_i-2表征所述第一轨道。

实际应用时，所述第一确定模块、第二确定模和第三确定模块可通过电子设备中的处理器，比如中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)、微控制单元(MCU，Microcontroller Unit)或可编程门阵列(FPGA，Field－Programmable Gate Array)等实现。

需要说明的是：上述实施例提供的轨道跳变处理装置在进行轨道跳变处理时，仅以上述各模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述处理分配由不同的模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的轨道跳变处理装置与轨道跳变处理方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述轨道跳变处理装置可以是镜像文件形式，该镜像文件被执行后，可以以容器或者虚拟机的形式运行，以实现本申请所述的轨道跳变处理方法。当然也不局限为镜像文件形式，只要能够实现本申请所述的轨道跳变处理方法的一些软件形式都在本申请的保护范围之内。

基于上述程序模块的硬件实现，且为了实现本申请实施例的方法，本申请实施例还提供了一种电子设备。图3为本申请实施例电子设备的硬件组成结构示意图，如图3所示，电子设备包括：

通信接口301，能够与其它设备比如网络设备等进行信息交互；

处理器302，与所述通信接口301连接，以实现与其它设备进行信息交互，用于运行计算机程序时，执行上述电子设备侧一个或多个技术方案提供的方法。而所述计算机程序存储在存储器303上。

当然，实际应用时，电子设备中的各个组件通过总线系统304耦合在一起。可理解，总线系统304用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图3中将各种总线都标为总线系统304。

本申请实施例中的存储器303用于存储各种类型的数据以支持电子设备的操作。这些数据的示例包括：用于在电子设备上操作的任何计算机程序。

可以理解，存储器303可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本申请实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

上述本申请实施例揭示的方法可以应用于处理器302中，或者由处理器302实现。处理器302可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器302可以是通用处理器、DSP，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的程序，结合其硬件完成前述方法的步骤。

可选地，所述处理器执行所述程序时实现本申请实施例的各个方法中由电子设备实现的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。

在示例性实施例中，本申请实施例还提供了一种存储介质，即计算机存储介质，具体为计算机可读存储介质，例如包括存储计算机程序的第一存储器，上述计算机程序可由电子设备的处理器执行，以完成前述方法所述步骤。计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器。

在示例性实施例中，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序可由电子设备的处理器302执行，以完成本申请实施例轨道跳变处理方法所述的步骤。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置、电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，本申请实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

另外，在本申请实例中，“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种轨道跳变处理方法，其特征在于，所述方法包括：

确定卫星所在的当前轨道与第一轨道拟合的第一中误差，以及当前轨道与第二轨道拟合的第二中误差；所述第一轨道为所述卫星所在的当前轨道的前一个轨道，所述第二轨道为基于当前轨道进行批处理得到的预报轨道；

基于所述第一中误差和所述第二中误差，确定预设的第一观测方程中的轨道平滑权阵的取值；所述轨道平滑权阵表征轨道拟合时对当前轨道或所述第一轨道的依赖程度；

基于所述第一观测方程确定用于轨道更新的轨道值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定卫星所在的当前轨道与第一轨道拟合的第一中误差，以及当前轨道与第二轨道拟合的第二中误差，包括：

基于第二观测方程，确定当前轨道和所述第一轨道在多个历元的轨道观测值的第一残差，以及确定当前轨道和所述第二轨道在多个历元的轨道观测值的第二残差；

基于多个历元的第一残差确定所述第一中误差，以及基于多个历元的第二残差确定所述第二中误差。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

以相邻轨道中相同历元时的卫星位置为观测值构建所述第二观测方程。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述轨道平滑权阵和所述第二观测方程，构建所述第一观测方程。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于第二观测方程，确定当前轨道和所述第一轨道在多个历元的轨道观测值的第一残差，以及确定当前轨道和所述第二轨道在多个历元的轨道观测值的第二残差，包括：

基于最小二乘法算法解算所述第二观测方程，得到相似变换参数的第一估计值和所述卫星在参考历元的位置改正量的第二估计值；所述第二观测方程包括所述相似变换参数和所述参考历元的位置改正量；

基于所述第一估计值和所述第二估计值，确定多个历元的第一残差和第二残差。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一观测方程确定用于轨道更新的轨道值，包括：

基于最小二乘法算法解算所述第一观测方程，得到相似变换参数的第三估计值和所述卫星在参考历元的位置改正量的第四估计值；所述第一观测方程包括所述相似变换参数和所述参考历元的位置改正量；

基于所述第三估计值和所述第四估计值，确定所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量；

基于所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量，以及所述第二轨道中第一历元的轨道值，确定用于轨道更新的轨道值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述第三估计值和所述第四估计值，确定所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量，包括：

基于所述第三估计值和所述第四估计值，确定所述第二轨道中所述参考历元的轨道偏差的位置改正量；

基于所述第二轨道中所述参考历元的轨道偏差的位置改正量，以及所述第二轨道中最后一个历元的轨道偏差的位置改正量，确定所述第二轨道中第一历元的轨道偏差的位置改正量；所述第二轨道中最后一个历元的轨道偏差的位置改正量约束为0。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轨道平滑权阵为：

其中，p＝l·s，l为预设经验系数，s为预设方差阈值，为所述第一中误差，为所述第二中误差，t_e为任意历元，t_i0为参考历元，t_i表征所述第二轨道，t_i-1表征当前轨道，t_i-2表征所述第一轨道。

9.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器执行时，实现权利要求1至8任一项所述的方法的步骤。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述的轨道跳变处理方法。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1至8任一项所述的轨道跳变处理方法。