Метод обнаружения выбросов в погрешностях выработки времени спутниковыми часами на основе WS-MAD-технологии
Авторы: Цзя Су, Мэн-Цзя Гао, Цин-У И, Бинь-Бинь Ван, Чжи-Вэй Ма
В статье предложен метод обнаружения выбросов в погрешностях выработки времени спутниковыми часами (далее – погрешности часов), который основан на взвешенном варианте описания данных с использованием опорных векторов (SVDD – support vector data description) в сочетании с модифицированным медианным абсолютным отклонением (MAD – median absolute deviation), что позволяет устранить ограничения, присущие общепринятому методу MAD. В качестве весов для SVDD применяется локальная достижимая плотность, которая в полной мере учитывает локальные характеристики всех данных. Путем построения минимальной гиперсферы в многомерном пространстве признаков одномерные данные преобразуются в расстояния от векторов до центра гиперсферы, что увеличивает несоответствие между обычными данными и выбросами. Модифицированный метод MAD предполагает проверку расстояния от вектора текущей эпохи до центра гиперсферы на наличие грубых погрешностей, что позволяет выяснить, является ли таковым текущее смещение часов. Для имитационных экспериментов были задействованы точные данные о погрешностях часов спутников BDS-3 с различными интервалами выборки, предоставленные Немецким центром исследования Земли (GFZ). Сравнение результатов применения методов MAD и комбинированного SVDD-MAD (WS-MAD) показывает, что последний способен обнаруживать даже небольшие погрешности в гладко распределенных частотных данных часов и значительные – в данных смещения часов при наличии тренда. Кроме того, обнаружение выбросов и прогнозирование погрешности часов спутников с различными орбитами и типами часов позволяют заключить, что метод WS-MAD повышает их точность в большей степени для спутников МЕО и IGSO, чем GEO. Для тех же МЕО-спутников указанный эффект для водородных часов проявляется сильнее, чем для часов на рубидии.
Ключевые слова: погрешности часов спутника, обнаружение выбросов, SVDD со взвешиванием, MAD, прогноз погрешности часов спутника.
|
ОБ АВТОРАХ |
Цзя Су. Хэбэйский университет науки и техники (Шицзячжуан, Китай). ORCID 0000-0003-2458-7021. Мэн-Цзя Гао. Хэбэйский университет науки и техники. ORCID 0009-0000-3049-0627. Цин-У И. Главная государственная лаборатория спутниковых навигационных систем и оборудования (Шицзячжуан, Китай). ORCID 0000-0003-0592-8732. Бинь-Бинь Ван. Главная государственная лаборатория спутниковых навигационных систем и оборудования. ORCID 0009-0004-5917-503X. Чжи-Вэй Ма. Хэнаньский университет экономики и права (Чжэнчжоу, Китай). ORCID 0009-0007-6408-5882. |
Для цитирования:
Цзя Су, Мэн-Цзя Гао, Цин-У И, Бинь-Бинь Ван, Чжи-Вэй Ма. Метод обнаружения выбросов в погрешностях выработки времени спутниковыми часами на основе WS-MAD-технологии // Гироскопия и навигация. Том 32. №1 (124), 2024. C. 94-114. EDN: UNALZG
|
 |
|
