基于奇异谱分析的卫星钟差预报方法

来源：大地测量与地球动力学杂志2026年第4期北京时间：

作者：吕传磊, 雷雨, 赵丹宁

单位：1 西安邮电大学计算机学院, 西安, 710121,2 宝鸡文理学院电子电气工程学院, 宝鸡, 721016

摘要：提出一种基于奇异谱分析(SSA)的分解-重构-预报卫星钟差预报方法。该方法首先将钟差时间序列分解为趋势信号、周期信号与随机信号, 然后根据3类信号的Hurst指数存在明显差异这一特性确定钟差重构信号, 最后利用SSA迭代插补算法对钟差重构信号进行外推, 获得最终的钟差预报时间序列。以GPS和BDS-3卫星钟差为例进行分析与预报研究, 结果表明, SSA能够准确提取钟差的趋势信号与周期信号, 相比于附加周期项的二次多项式模型、灰色模型和差分整合移动平均自回归模型, 本文方法预报结果的均方根误差更小且更稳定。对于12 h预报, GPS卫星钟差平均预报精度较3种模型分别提高38.81%、59%和72.11%, BDS-3卫星钟差平均预报精度分别提高71.54%、74.82%和70.09%;对于24 h预报, GPS卫星钟差平均预报精度分别提高51%、70.66%和83.99%, BDS-3卫星钟差平均预报精度分别提高86.36%、85.25%和81.05%, 验证了本文方法的有效性与实用性。

关键词：卫星钟差,钟差预报,奇异谱分析,Hurst指数

基金资助：陕西省自然科学基础研究计划(2025JC-YBMS-049)