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导航卫星星地星间链路联合定轨中设备时延估计方法
导航卫星星地星间链路联合定轨中设备时延估计方法
随着卫星技术的不断发展和应用的不断扩大，导航卫星系统的使用范围越来越广泛，包括定位、导航、遥测遥控等多个领域。而导航系统的高精度、高时效性对时延的要求也愈加严格，因此，时延的准确估计成为导航卫星系统设计和优化中的重要问题。
在导航卫星系统中，设备时延是指从下行信号到达地面接收机经过各种传输链路后，再从地面接收机传回的上行信号到达卫星的时间。设备时延的准确估计是保证导航系统高精度的关键因素之一。
设备时延估计方法主要包括硬件方法和软件方法两种，前者需要特殊的设备支持，而后者则可以通过对信号特征和卫星轨道信息进行处理得到。在导航卫星系统中，硬件方法常用于收集和传输信号数据，而软件方法则是对数据进行处理的主要手段。
在导航卫星系统的硬件设备中，一般采用的是国际卫星导航系统(GNSS)接收机。GNSS接收机通过接收卫星发射的信号来确定设备的位置和时间。由于卫星信号传输的速度约为光速的2/3，因此，设备时延可以通过发送和接收信号后的时间戳来计算。通过对时间戳的差值进行处理，可以得到设备时延的估计值。
在导航卫星系统的软件设备中，设备时延的估计方法主要有两种，一种是单站估计法，另一种是多站估计法。
单站估计法是通过接收同一卫星的多个信号，利用信号之间的时差信息来估计设备时延。由于单站估计法需要至少接收四个卫星的信号来确定设备的位置，因此，需要在空间位置上具有足够的分布，才能得到准确的设备时延估计值。同时，该方法对信号传输链路误差和GNSS接收机硬件偏差的容忍度较低。
多站估计法是通过同时在多个站点接收同一卫星的信号，利用同步的无线电信号进行协作解算，从而得到设备到达每个站点的时间信息。通过对这些时间信息的处理，可以得到设备时延的估计值。相比于单站方法，多站估计法的精度更高，同时能够更好地处理传输链路误差和GNSS接收机硬件偏差等问题。
最近，一种新的设备时延估计方法——星地星间链路联合定轨也被提出。该方法利用卫星之间的通信和距离信息来提高导航定位精度，从而实时估计设备时延。具体实现方法是利用卫星间的成对距离观测值和卫星上载数据链路所提供的时间标准信息，通过时间符号同步、距离差分和卫星定轨等技术，来得到设备时延的估计值。相比于传统的单站估计法和多站估计法，该方法具有更高的精度和更好的抗干扰能力，适用于更复杂的导航环境。
总之，设备时延的准确估计是保证导航卫星系统高精度的关键因素之一。根据估计方法的特点和应用场景的不同，可以选择合适的方法进行设备时延的估计。针对现实导航环境的复杂性和对系统精度的要求，星地星间链路联合定轨方法将成为未来导航卫星系统发展的重要方向。