【摘 要】
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2020年6月23日BDS-3最后一颗GEO卫星成功发射并组网,我国北斗三号全球卫星导航空间部分全面部署完成。这意味着今后全球卫星导航系统（GNSS）提供多模多频服务成为了常态化,而我国的北斗导航系统也即将成为GNSS服务共享体系中的一支重要的力量。BDS-3空间部分包含24颗MEO卫星,3颗IGSO卫星以及3颗GEO卫星,其中IGSO和GEO卫星主要加强了亚太地区的服务能力。星载原子钟作导航系统
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2020年6月23日BDS-3最后一颗GEO卫星成功发射并组网,我国北斗三号全球卫星导航空间部分全面部署完成。这意味着今后全球卫星导航系统（GNSS）提供多模多频服务成为了常态化,而我国的北斗导航系统也即将成为GNSS服务共享体系中的一支重要的力量。BDS-3空间部分包含24颗MEO卫星,3颗IGSO卫星以及3颗GEO卫星,其中IGSO和GEO卫星主要加强了亚太地区的服务能力。星载原子钟作导航系统空间部分的时间基准其重要性不言而喻,而BDS-3载有国产高精度铷钟和被动型氢钟。考虑到BDS-3星座的特殊性和原子钟自身的物理特性,以及BDS-3星座刚正式组成不久,因此有必要对BDS-3星载钟的性能进行全面的分析。同时考虑到后处理精密钟差与轨道周期有一定的耦合性,因此对钟差进行了周期性分析,并在此基础上对钟差预报模型进行了研究。主要内容包括:（1）本文对星载钟性能评价指标进行了总结和分析,并对精密钟差的预处理过程进行了介绍,主要包括频率数据与相位数据的转换,以及粗差的剔除方法等,并几种常用的稳定度计算模型以及钟差预报模型进行了解释。（2）本文利用长期精密钟差产品对BDS-3除C61外其他卫星进行了性能分析,利用二次项模型对长期精密钟差数据进行拟合,并综合分析了相位、频率、频漂以及残差指标,分析了IGSO与GEO氢钟由于轨道倾角不同从而造成的残差波动幅度不同的原因。（3）本文利用哈达玛方差对BDS-3除C61外其他卫星进行了稳定度的计算,对比了不同卫星之间的稳定度差异,分析单个卫星的稳定度随时间的变化趋势以及个别卫星稳定度出现异常值的原因。对频率准确度进行计算,并对BDS-3各个卫星钟进行了频率准确度的对比,从整体上来看无论是在稳定度还是频率准确度方面BDS-3氢钟的性能都要优于铷钟。（4）对钟差拟合残差进行频谱分析,对比了利用全年数据与单月数据分别计算出的周期,指出利用长度更长的数据进行周期分析能够更好地提取能量幅值较小的周期项,数据表明了BDS-3钟差包含的周期与轨道周期具有极强的耦合性。（5）利用频谱分析的结果构建谱分析模型,对比了多项式模型和谱分析模型的拟合残差,验证了谱分析模型能够有效的减小周期波动带来的误差。同时利用谱分析模型进行精密钟差预报实验,结果表明谱分析模型相比多项式模型能够有效地提高预报精度。提出了利用与预报钟差耦合度更高的单月数据周期分析结果的主周期替换用于谱分析建模的全年数据周期分析的主周期,从而构建新的周期替换谱分析模型并验证了其可行性。（6）利用起点偏差改正对谱分析预报模型进行改进,并对其模型改进程度进行了验证,总结分析了钟差预报中是否引入起点偏差改正的必要性,归纳了起点偏差改正的适用情况。
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