基于K-SVD的星载GPS观测数据压缩方法

来源：计算机测量与控制杂志2021年第9期北京时间：

作者：刘迎娜,赵里恒,李宏刚,董娟娟,李伟超

单位：航天恒星科技有限公司

摘要：空间飞行器主要采用双频GPS精密定轨技术提高轨道预报精度,但需对双频GPS导航系统的观测数据进行预存储,为星载固存的存储资源增加负担。为此,文章提出了针对星载GPS观测数据的压缩方法,该方法引入稀疏表示理论,采用K奇异值分解(K-Singular Value Decomposition,K-SVD)字典学习方法构建出压缩字典,GPS导航系统将采集的观测数据时间序列稀疏分解到K-SVD压缩字典中,达到数据压缩目的。通过地面仿真验证,该方法不仅具有高压缩比、低失真率优点外,还可以有效降低GPS观测数据的噪声水平,从而提升精密定轨精度,并适用于不同轨道高度的低轨飞行器应用。

关键词：双频GPS精密定轨技术;GPS观测数据;时间序列，K-SVD;稀疏分解;数据压缩;压缩比

基金资助：国家重点研发计划(2016YFB0501300、2016YFB0501304)