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对卫星钟性能进行分析,利用其特性建立预报模型,从而预报钟差是很重要的。本文首先分析影响GPS卫星钟的物理因素,然后用IGS的精密卫星钟差产品分析其存在的周期性,最后建立新的钟差预报模型。下面是本文的主要工作:(1)通过相对论效应对GPS卫星钟的影响可知,卫星沿着卫星轨道运行,其所受引力的变化会对卫星钟输出频率造成影响,从而使卫星钟差存在周期性。用多项式模型拟合IGS卫星钟差数据,分析其拟合残差,验证其具有周期性。(2)通过对IGS组织和发布的各类产品进行详细的阐述,尤其是GPS卫星星历数据,分析了IGS发布的GPS卫星星历数据的精度和获取的时间延迟,采用超快星历实测的卫星钟差数据得到拟合残差,利用DB5小波将残差序列分解为4层,并对其进行降噪处理,然后利用频谱分析找出主要周期项,概述和分析卫星钟时频的重要评定指标。(3)对比分析二次多项式模型,线性模型,ARIMA模型,灰色模型,分析各模型的优缺点,结果表明:在中长期预测中,二次多项式预报精度较高。ARIMA模型与二次多项式、灰色模型比较,可知在短期预报中其精度较高;由三个时段的卫星钟差预报结果可知,新型Block ⅡF卫星的钟差预报误差比Block ⅡA型、Block ⅡR型卫星的钟差预报误差小。对于Block ⅡF型卫星的钟差预报,超快星历预报模型能取得较好的效果,但本文通过卫星钟的物理特性及其类型建立模型能取得更好的效果。(4)对二次多项式模型进行周期项的改正,阐述其建模的原理和步骤,从而进行后24小时的卫星钟差预报。将构建的模型的预报精度与超快星历卫星钟差预报精度进行对比分析,从大多数的卫星钟差预报结果可知,改进的二次多项式预报模型要比超快星历钟差预报模型更好。与超快星历钟差预报模型相比,改进的二次多项式模型的预报精度分别改善:6小时改善18.73%,12小时改善20.27%,24小时改善27.65%。