CN115618164B - 三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取方法和装置 - Google Patents

三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取方法和装置 Download PDF

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CN115618164B CN202211609669.1A CN202211609669A CN115618164B CN 115618164 B CN115618164 B CN 115618164B CN 202211609669 A CN202211609669 A CN 202211609669A CN 115618164 B CN115618164 B CN 115618164B
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Abstract

本发明涉及一种三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取方法和装置，首先确定三轴天线系统的天线参考点，然后根据所构建的三轴天线系统的站心坐标系和测量坐标系，构建三轴天线系统干涉测量的站址几何模型，并根据站址几何模型，构建站址几何时延模型，最后通过对射电源观测，获取与三轴天线系统相关的时延观测量集合，并基于时延观测量集合，确定三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型的待定参数，由此，建立了三轴天线系统的站址几何时延模型，以实现后续的高精度测量。

Description

三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取方法和装置
技术领域
本发明涉及航天测控技术领域，具体涉及一种三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取方法和装置。
背景技术
斜转台三轴天线系统相当于将经典的方位-俯仰型天线置于一个斜转台上。由于增加了斜转台的旋转自由度，三轴天线通过三个旋转轴控制指向，可实现全空域无盲区跟踪。无线电干涉测量（以下简称干涉测量）是深空高精度导航的重要手段，在我国历次月球与深空探测任务中发挥了关键作用。随着我国后续深空探测任务不断推进，干涉测量的站网规模亟待扩展，以支持多基线相位参考等更高精度的测量方式和多任务、多目标高精度导航需求。相比干涉测量专用的射电天线的高建设成本和长建设周期，对现有三轴天线系统增配干涉测量相关设备即可将其作为射电天线使用，可快速、经济、有效地扩展干涉测量站网规模。
干涉测量的基本原理是两天线组成基线，接收同一空间目标（如航天器、射电源等）的无线电信号，通过信号处理获取目标信号到达两天线的时延；该时延观测量包含了空间目标与地面基线的相对位置/定向信息，可用于航天器导航、大地测量等。地面天线具备高精度站址坐标是航天器高精度干涉测量和轨道确定的前提。通常，我们利用地面多天线对位置高精度已知的大量射电源开展干涉测量，获取地面天线的高精度站址坐标，即测地VLBI（Very Long Baseline Interferometry）。
与干涉测量10ps~100ps水平的时延观测量精度相匹配，天线站址精度必须达到厘米级。为此，无论是利用测地VLBI实现高精度站址测定，还是开展航天器干涉测量和轨道确定，都必须仔细建立与站址相关的几何（时延）模型。常见的方位-俯仰型天线的站址模型简单，但三轴天线结构复杂，无论是天线参考点、站址模型参数的选定还是站址几何时延模型的构建均较为复杂，尚无相关资料。不当选择参考点、模型参数可能导致模型复杂、参数可观测性差、使用不便等，达不到预期精度，无法满足需求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是如何确定三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型。
根据第一方面，一种实施例中提供一种三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取方法，用于三轴天线系统，包括：
确定所述三轴天线系统的天线参考点；其中，所述天线参考点为所述三轴天线系统在方位轴、俯仰轴、斜转台任意旋转情况下相对地面位置不变的点；
构建所述三轴天线系统的站心坐标系和测量坐标系，并根据所述站心坐标系和测量坐标系，构建所述三轴天线系统干涉测量的站址几何模型；其中，所述站址几何模型用于表征所述三轴天线系统干涉测量的测量基准点相对于所述天线参考点的先验点位的位置矢量；
根据所述三轴天线系统干涉测量的站址几何模型，构建所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型；其中，所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型用于表征信号到达所述测量基准点相对于天线参考点的先验点位的时延；
通过对射电源观测，获取与所述三轴天线系统相关的时延观测量集合，并基于所述时延观测量集合，确定所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型的待定参数，以得到三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型。
根据第二方面，一种实施例中提供一种三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取装置，用于三轴天线系统，包括：
天线参考点获取模块，用于确定所述三轴天线系统的天线参考点；其中，所述天线参考点为所述三轴天线系统在方位轴、俯仰轴、斜转台任意旋转情况下相对地面位置不变的点；
站址几何模型构建模块，用于构建所述三轴天线系统的站心坐标系和测量坐标系，并根据所述站心坐标系和测量坐标系，构建所述三轴天线系统干涉测量的站址几何模型；其中，所述站址几何模型用于表征所述三轴天线系统干涉测量的测量基准点相对于所述天线参考点的先验点位的位置矢量；
站址几何时延模型构建模块，用于根据所述三轴天线系统干涉测量的站址几何模型，构建所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型；其中，所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型用于表征信号到达所述测量基准点相对于天线参考点的先验点位的时延；
参数确定模块，用于通过对射电源观测，获取与所述三轴天线系统相关的时延观测量集合，并基于所述时延观测量集合，确定所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型的待定参数，以得到三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型。
据上述实施例的三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取方法和装置，首先确定三轴天线系统的天线参考点，然后根据所构建的三轴天线系统的站心坐标系和测量坐标系，构建三轴天线系统干涉测量的站址几何模型，并根据站址几何模型，构建站址几何时延模型，最后通过对射电源观测，获取与三轴天线系统相关的时延观测量集合，并基于时延观测量集合，确定三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型的待定参数，由此，建立了三轴天线系统的站址几何时延模型，以实现后续的高精度测量。
附图说明
图1为一种实施例的三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取方法流程图；
图2为三轴天线系统的相关坐标系和旋转角示意图；
图3为模拟生成的三个旋转角Tc、Ac、Ec数据图示；
图4为测量基准点相对于天线参考点的先验位置的位置矢量的三维图示；
图5为图4所示位置矢量的二维投影图示；
图6为模拟生成的时延观测量图示；
图7为一种实施例的三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。
请参考图1，图1为一种实施例的三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取方法流程图，该方法用于三轴天线系统，本发明实施例提供的站址几何时延模型获取方法包括步骤101至步骤104，下面详细说明。
步骤101：确定三轴天线系统的天线参考点；其中，天线参考点为三轴天线系统在方位轴、俯仰轴、斜转台任意旋转情况下相对地面位置不变的点。
步骤102：构建三轴天线系统的站心坐标系和测量坐标系，并根据站心坐标系和测量坐标系，构建三轴天线系统干涉测量的站址几何模型；其中，站址几何模型用于表征三轴天线系统干涉测量的测量基准点相对于天线参考点的先验点位的位置矢量。
请参考图2，图2为三轴天线系统的相关坐标系和旋转角示意图，其中，站心坐标系O-ENU与地球固联，原点O位于斜转台的旋转轴上，E轴、N轴分别指向当地东方向、当地北方向，U轴指向当地天顶方向、与三轴天线系统斜转台的旋转轴重合；测量坐标系Om-EmNmUm与所述三轴天线系统的斜转台固联，原点Om位于斜转台的斜平面旋转轴上，Nm轴与斜转台的斜平面最低点指向最高点的方向相同，Um轴垂直于斜转台的斜平面向外、与三轴天线系统方位轴重合，Em轴与Nm轴、Um轴构成右手坐标系。需要说明的是，本实施例定义的站心坐标系和测量坐标系是用于辅助说明坐标旋转变换，因此未对站心坐标系和测量坐标系的坐标原点O和Om的位置进行严格定义。
三轴天线系统的斜转台的斜平面与EON平面的夹角，即Um轴相对于U轴的倾角，记为θ。倾角θ为三轴天线系统中天线的设计参数，可通过标校实现高精度测定。斜转台Nm轴在EON平面内的投影与N轴之间的夹角为其站心坐标系方位旋转角，顺时针为正，记为Tc；三轴天线系统电轴在EmOmNm平面内的投影与Nm轴的夹角为测量坐标系方位角，顺时针为正，记为Ac；三轴天线系统电轴与EmOmNm平面的夹角为测量坐标系俯仰角，向上为正，记为Ec。Tc、Ac、Ec是三轴天线系统实现指向控制的三个旋转角，为可获取的已知数据。
将三轴天线系统方位轴与俯仰轴的公垂线与方位轴的交点作为Q点，将三轴天线系统的方位轴与俯仰轴的公垂线与俯仰轴的交点作为R点。那么，天线参考点P为过Q点且垂直于当地天顶方向的平面与三轴天线系统斜转台的旋转轴的交点，三轴天线系统干涉测量的测量基准点为R点。需要说明的是，在一些实施例中，若Um轴与俯仰轴相交，则Q点和R点重合为两轴交点。
天线参考点P不随三轴天线系统中三个旋转角的变化而变化，其是站心坐标系中的不动点。此外，天线参考点P也是三轴天线系统进行干涉测量的测量基准点变化的中心位置点。
在一实施例中，根据三轴天线系统的站心坐标系和测量坐标系，构建三轴天线系统干涉测量的站址几何模型包括：
构建如下表达式所示的站址几何模型：
Figure SMS_1
其中，P 0表示天线参考点的先验点位，
Figure SMS_3
、/>
Figure SMS_6
分别表示测量基准点R相对于天线参考点的先验点位P 0、天线参考点P的位置矢量，/>
Figure SMS_9
表示对天线参考点的先验点位P 0的改正向量，/>
Figure SMS_4
、/>
Figure SMS_7
、/>
Figure SMS_10
表示改正向量在三轴天线系统的站心坐标系三个方向上的投影，L表示Q点与P点的距离，/>
Figure SMS_11
表示由于三轴天线系统方位轴与斜转台的旋转轴不相交引起的等效角度偏差，/>
Figure SMS_2
表示三轴天线系统方位轴与俯仰轴不相交时二者的公垂线长度；需要说明的是，若U轴与Uc轴相交，则/>
Figure SMS_5
为0，若Uc轴与俯仰轴相交，则/>
Figure SMS_8
为0。
表示测量坐标系至站心坐标系的坐标旋转矩阵，表达式如下：
Figure SMS_12
Figure SMS_13
为三轴天线系统的斜转台的斜平面与EON平面的夹角。
在上述站址几何模型中，
Figure SMS_14
、/>
Figure SMS_15
、/>
Figure SMS_16
、L、/>
Figure SMS_17
、/>
Figure SMS_18
为未知的六个待定参数，其他参数均为已知参数，这六个待定参数组成参数向量X，/>
Figure SMS_19
。
步骤103：根据三轴天线系统干涉测量的站址几何模型，构建三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型；其中，三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型用于表征信号到达测量基准点相对于天线参考点的先验点位的时延。
构建如下表达式所示的站址几何时延模型：
Figure SMS_20
其中，
Figure SMS_21
表示信号到达测量基准点相对于天线参考点的先验点位的时延，/>
Figure SMS_22
表示所述测量基准点R相对于天线参考点的先验点位P 0的位置矢量，c表示光速，/>
Figure SMS_23
表示向量点乘。
在本实施中，所构建的站址几何时延模型具有六个待定参数，因此需对站址几何时延模型中的六个待定参数进行解算，以得到所有参数已知的站址几何时延模型。
步骤104：通过对射电源观测，获取与三轴天线系统相关的时延观测量集合，并基于时延观测量集合，确定三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型的待定参数，以得到三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型。
在本实施例中，通过三轴天线系统与具有高精度站址的干涉测量天线联网开展测地VLBI，获取高精度的时延观测量，通过该高精度的时延观测量和所构建的站址几何时延模型的待定参数，对待定参数进行高精度解算，具体方式如下：
（1）三轴天线系统与其他具有高精度站址的干涉测量天线联网开展测地VLBI观测，采用常规数据处理流程，将三轴天线系统作为常规双轴天线，得到三轴天线系统的固定站址解算结果以及与三轴天线系统相关基线的时延残差，并将固定站址解算结果作为三轴天线系统的天线参考点的先验点位；对所有相关基线的时延残差处理后整合形成三轴天线系统的测量基准点相对于该天线参考点的先验点位的时延观测量集合，时延观测量集合包括多个时延
Figure SMS_24
，i=1, 2, …,n，i表示时延观测量索引，n为大于1的自然数。
在一实施例中，对所有相关基线的时延残差的处理包括：
对于三轴天线系统相关基线的时延残差，根据基线关系添加负号：当三轴天线系统为基线参考站时，添加负号，否则不改变符号。
（2）构建如下表达式所示的观测模型；
Figure SMS_25
其中，
Figure SMS_26
为时延观测量集合，i=1, 2, …,n，i表示时延观测量索引，n为大于1的自然数；/>
Figure SMS_27
表示第i个时延对应的测量基准点相对于天线参考点的先验点位的位置矢量，/>
Figure SMS_28
表示第i个时延对应的测量坐标系至站心坐标系的坐标旋转矩阵，/>
Figure SMS_29
表示第i个时延对应的测量坐标系俯仰角，/>
Figure SMS_30
表示第i个时延对应的测量坐标系方位角，/>
Figure SMS_31
表示误差；该误差包括测量误差、模型误差以及由于解算参数不准确引入的误差等。
（3）获取参数向量的初值X0，根据测量平差方法，基于所述观测模型和所述时延观测量集合，迭代计算所述参数向量的初值X0的改正量x，确定参数向量的最终估计值
Figure SMS_32
，
Figure SMS_33
。
在本实施例中，参数向量的初值
Figure SMS_34
。其中，H为三轴天线系统俯仰轴至斜转台的斜平面的距离，其可取天线设计值。
在一实施例中，根据测量平差方法，基于观测模型和时延观测量集合，迭代计算参数向量的初值X0的改正量x包括：
计算观测模型对参数向量在其初值X0处的雅克比矩阵B，通过如下表达式确定参数向量的初值X0的改正量x：
Figure SMS_35
其中：
Figure SMS_36
；
l为时延观测量与基于观测模型和初值计算所得近似值之差（n×1矩阵），其第i个元素
Figure SMS_37
为：
Figure SMS_38
；
P为对应时延观测量的权对角矩阵（n×n矩阵），其中，矩阵P对角线第i个元素取为
Figure SMS_39
，/>
Figure SMS_40
为/>
Figure SMS_41
的精度。
判断参数向量的初值X0的改正量x是否满足预设阈值条件。
若满足，则根据该改正量x确定参数向量的最终估计值，即
Figure SMS_42
。
若不满足，取X0+x作为新的初值X0，重复步骤（3），迭代计算直至改正量x满足预设阈值条件。
本实施例中，在得到参数向量的最终估计值后，本实施例通过计算参数向量的估计值对应的协方差矩阵，该协方差矩阵的对角线元素即为模型参数估计结果的方差，取其平方根的3倍作为估计结果的
Figure SMS_43
误差，以此评定所解算的站址几何时延模型的待定参数的精度。
协方差矩阵如下表达式：
Figure SMS_44
其中，
Figure SMS_45
为协方差矩阵。
在一些实施例中，解算得到三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型的待定参数之后，即可获取到高精度的站址几何时延模型，并将确定的站址几何时延模型用于对观测目标的干涉测量数据处理，观测目标至少包括航天器或射电源。
在本发明实施例中，通过合理选定三轴天线系统的天线参考点和站址几何模型的参数，构建了一种三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型；针对模型中的待定参数，设计了待定参数的测定和估计方法，由此，本发明实施例构建的站址几何时延模型准确简洁、适用性好、使用方便，待定参数可通过观测实现高精度测定和解算，精化了三轴天线开展干涉测量的站址几何时延模型，可有效提升其干涉测量精度。
下面以某13m口径S/X频段三轴天线系统为例，对本发明实施例提供的几何时延模型获取方法进一步详细说明。本实施例提供的三轴天线系统的斜转台的斜平面与EON平面的夹角，即Um轴相对于U轴的倾角
Figure SMS_46
为7°，三轴天线系统的俯仰轴至斜转台的斜平面的距离约为4m。
基于上述实施例提供的站址几何时延模型获取方法中的步骤101至步骤104，构建得到三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型，基于该站址几何时延模型，结合模拟生成的相关数据，对站址几何时延模型中的待定参数的解算方法进行说明。
站址几何时延模型中六个待定参数的真实值见表1中的真实值一列，测地VLBI得到的与该三轴天线系统相关的时延观测量的数量取为100，观测对应的三个旋转角Tc、Ac、Ec数据如图3所示，图3中（a）、（b）、（c）分别为100个时延对应的旋转角Tc、Ac和Ec数据图示，其中，旋转角的单位为度（deg）。本实施例以上述待定参数的真实值、三个旋转角数据为基础，基于步骤102计算得到三轴天线测量基准点相对于天线参考点的先验点位的位置矢量，如图4和图5所示，图4示出了位置矢量的三维图示，图5示出了位置矢量的二维投影，其中，图5中（a）为位置矢量在北（North）-东（East）平面的二维投影，图5中（b）为位置矢量在天（Up）-东（East）平面的二维投影，图5中（c）为位置矢量在天（Up）-北（North）平面的二维投影。基于步骤104构建的几何时延模型生成100个时延观测量，如图6所示。在其基础上添加（
Figure SMS_47
）100ps的误差，作为时延观测量集合/>
Figure SMS_48
，i=1, 2, …, 100。考虑到角度数据测定误差，参数解算时使用的/>
Figure SMS_49
、Tc、Ac、Ec在真值基础上添加了（/>
Figure SMS_50
）0.005°的误差。
表1
Figure SMS_51
构建步骤104中（2）所构建的观测模型，在本实施例中，参数向量初值：
Figure SMS_52
，其中，H取为天线设计值4m。
计算观测模型对参数向量在向量初值X0处的雅克比矩阵B，通过
Figure SMS_53
确定向量初值的改正量x。其中，l为时延与基于观测模型和初值计算所得近似值之差（100×1矩阵），矩阵P为对应时延的权对角矩阵（100×100矩阵）。由于模拟观测量的精度相同，这里将权对角矩阵取为单位阵。
假设预设阈值条件为改正量x的所有分量绝对值不大于1×10-5。
若求得的改正量x不满足预设阈值条件，取X0+x作为新的初值X0，重复上述过程，计算对应新的初值的改正量；经过数次迭代，直至改正量x满足预设阈值条件，得到参数向量的最终估计值：
Figure SMS_54
。参数向量的最终估计值见表1中的估计值一列。
按照如下表达式计算参数向量的估计值对应的协方差矩阵：
Figure SMS_55
该协方差矩阵的对角线元素即为模型参数估计结果的方差，取其平方根的3倍作为估计结果的
Figure SMS_56
评定精度，结果见表1的/>
Figure SMS_57
一列。
请参考图7，图7提供了一种三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取装置，该站址几何时延模型获取装置包括天线参考点获取模块201、站址几何模型构建模块202、站址几何时延模型构建模块203和参数确定模块204，其中：
天线参考点获取模块201用于确定三轴天线系统的天线参考点；其中，天线参考点为所述三轴天线系统在方位轴、俯仰轴、斜转台任意旋转情况下相对地面位置不变的点。
站址几何模型构建模块202用于构建三轴天线系统的站心坐标系和测量坐标系，并根据站心坐标系和测量坐标系，构建三轴天线系统干涉测量的站址几何模型；其中，站址几何模型用于表征三轴天线系统干涉测量的测量基准点相对于天线参考点的先验点位的位置矢量。
站址几何时延模型构建模块203用于根据三轴天线系统干涉测量的站址几何模型，构建三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型；其中，三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型用于表征信号到达测量基准点相对于天线参考点的先验点位的时延。
参数确定模块204用于通过对射电源观测，获取与三轴天线系统相关的时延观测量集合，并基于时延观测量集合，确定三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型的待定参数，以得到三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型。
需要说明的是，上述模块为上述实施例提供的方法步骤对应的功能模块，其具体实施方式在上述实施例中已经进行了详细说明，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取方法，用于三轴天线系统，其特征在于，包括：
确定所述三轴天线系统的天线参考点；其中，所述天线参考点为所述三轴天线系统在方位轴、俯仰轴、斜转台任意旋转情况下相对地面位置不变的点；
构建所述三轴天线系统的站心坐标系和测量坐标系，并根据所述站心坐标系和测量坐标系，构建所述三轴天线系统干涉测量的站址几何模型；其中，所述站址几何模型用于表征所述三轴天线系统干涉测量的测量基准点相对于所述天线参考点的先验点位的位置矢量；
根据所述三轴天线系统干涉测量的站址几何模型，构建所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型；其中，所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型用于表征信号到达所述测量基准点相对于天线参考点的先验点位的时延；
通过对射电源观测，获取与所述三轴天线系统相关的时延观测量集合，并基于所述时延观测量集合，确定所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型的待定参数，以得到三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型；
所述站心坐标系O-ENU与地球固联，原点O位于斜转台的旋转轴上，E轴、N轴分别指向当地东方向、当地北方向，U轴指向当地天顶方向、与三轴天线系统斜转台的旋转轴重合；
所述测量坐标系Om-EmNmUm与所述三轴天线系统的斜转台固联，原点Om位于斜转台的斜平面旋转轴上，Nm轴与斜转台的斜平面最低点指向最高点的方向相同，Um轴垂直于斜转台的斜平面向外、与三轴天线系统方位轴重合，Em轴与Nm轴、Um轴构成右手坐标系；
其中，所述三轴天线系统干涉测量的测量基准点为所述三轴天线系统方位轴与俯仰轴的公垂线与所述俯仰轴的交点R；
根据所述三轴天线系统的站心坐标系和测量坐标系，构建所述三轴天线系统干涉测量的站址几何模型包括：
构建如下表达式所示的所述站址几何模型：
Figure QLYQS_1
其中，P 0表示所述天线参考点的先验点位，
Figure QLYQS_4
、/>
Figure QLYQS_6
分别表示所述测量基准点R相对于天线参考点的先验点位P 0、天线参考点P的位置矢量，/>
Figure QLYQS_8
表示对天线参考点的先验点位P 0的改正向量，/>
Figure QLYQS_3
、/>
Figure QLYQS_5
、/>
Figure QLYQS_7
表示所述改正向量在所述三轴天线系统的站心坐标系三个方向上的投影，L表示Q点与P点的距离，/>
Figure QLYQS_9
表示由于三轴天线系统方位轴与斜转台的旋转轴不相交引起的等效角度偏差，/>
Figure QLYQS_2
表示三轴天线系统方位轴与俯仰轴不相交时二者的公垂线长度，Tc表示斜转台的站心坐标系方位旋转角，斜转台的站心坐标系方位旋转角为Nm轴在EON平面内的投影与N轴的夹角，顺时针为正，Ac表示三轴天线系统电轴的测量坐标系方位角，测量坐标系方位角为三轴天线系统电轴在EmOmNm平面内的投影与Nm轴的夹角，顺时针为正；
Rc表示测量坐标系至站心坐标系的坐标旋转矩阵，表达式如下：
Figure QLYQS_10
Figure QLYQS_11
为所述三轴天线系统的斜转台的斜平面与EON平面的夹角；
在所述站址几何模型中，
Figure QLYQS_12
、/>
Figure QLYQS_13
、/>
Figure QLYQS_14
、L、/>
Figure QLYQS_15
、/>
Figure QLYQS_16
为待定参数，构成参数向量X，
Figure QLYQS_17
；
所述根据所述三轴天线系统干涉测量的站址几何模型，构建所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型，包括：
构建如下表达式所示的所述站址几何时延模型：
Figure QLYQS_18
其中，
Figure QLYQS_19
表示信号到达测量基准点相对于天线参考点的先验点位的时延，/>
Figure QLYQS_20
表示所述测量基准点R相对于天线参考点的先验点位P 0的位置矢量，Tc表示斜转台的站心坐标系方位旋转角，Ac表示三轴天线系统电轴的测量坐标系方位角，Ec表示三轴天线系统电轴的测量坐标系俯仰角，测量坐标系俯仰角为三轴天线系统电轴与EmOmNm平面的夹角，c表示光速，/>
Figure QLYQS_21
表示向量点乘。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述三轴天线系统的天线参考点包括：
将所述三轴天线系统方位轴与俯仰轴的公垂线与所述方位轴的交点作为Q点；
将过Q点且垂直于当地天顶方向的平面与所述三轴天线系统斜转台的旋转轴的交点作为所述三轴天线系统的天线参考点P。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对射电源观测，获取与所述三轴天线系统相关的已知的时延观测量，并基于已知的时延观测量，确定所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型的模型参数，包括：
所述三轴天线系统联合其他干涉测量天线对射电源开展测地VLBI观测，将所述三轴天线系统作为常规双轴天线，得到所述三轴天线系统的固定站址解算结果以及与所述三轴天线系统相关基线的时延残差，并将所述固定站址解算结果作为所述三轴天线系统的天线参考点的先验点位；对所有相关基线的时延残差处理后整合形成所述三轴天线系统的测量基准点相对于该天线参考点的先验点位的时延观测量集合，所述时延观测量集合包括多个时延；
根据所述天线参考点的先验点位和所述时延观测量集合，构建如下表达式所示的观测模型；
Figure QLYQS_22
其中，
Figure QLYQS_23
为时延观测量集合，i=1, 2, …, n，i表示时延观测量索引，n为大于1的自然数；/>
Figure QLYQS_24
表示第i个时延对应的测量基准点相对于天线参考点的先验点位的位置矢量，
Figure QLYQS_25
表示第i个时延对应的测量坐标系至站心坐标系的坐标旋转矩阵，/>
Figure QLYQS_26
表示第i个时延对应的测量坐标系俯仰角，/>
Figure QLYQS_27
表示第i个时延对应的测量坐标系方位角，/>
Figure QLYQS_28
表示误差；
获取参数向量的初值X0；根据测量平差方法，基于所述观测模型和所述时延观测量集合，迭代计算所述参数向量的初值X0的改正量x，确定参数向量的最终估计值
Figure QLYQS_29
，
Figure QLYQS_30
。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型中的待定参数确定后，将确定的站址几何时延模型用于对观测目标的干涉测量数据处理，所述观测目标至少包括航天器或射电源。
5.一种三轴天线干涉测量的站址几何时延模型获取装置，用于三轴天线系统，其特征在于，包括：
天线参考点获取模块，用于确定所述三轴天线系统的天线参考点；其中，所述天线参考点为所述三轴天线系统在方位轴、俯仰轴、斜转台任意旋转情况下相对地面位置不变的点；
站址几何模型构建模块，用于构建所述三轴天线系统的站心坐标系和测量坐标系，并根据所述站心坐标系和测量坐标系，构建所述三轴天线系统干涉测量的站址几何模型；其中，所述站址几何模型用于表征所述三轴天线系统干涉测量的测量基准点相对于所述天线参考点的先验点位的位置矢量；
站址几何时延模型构建模块，用于根据所述三轴天线系统干涉测量的站址几何模型，构建所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型；其中，所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型用于表征信号到达所述测量基准点相对于天线参考点的先验点位的时延；
参数确定模块，用于通过对射电源观测，获取与所述三轴天线系统相关的时延观测量集合，并基于所述时延观测量集合，确定所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型的待定参数，以得到三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型；
所述站心坐标系O-ENU与地球固联，原点O位于斜转台的旋转轴上，E轴、N轴分别指向当地东方向、当地北方向，U轴指向当地天顶方向、与三轴天线系统斜转台的旋转轴重合；
所述测量坐标系Om-EmNmUm与所述三轴天线系统的斜转台固联，原点Om位于斜转台的斜平面旋转轴上，Nm轴与斜转台的斜平面最低点指向最高点的方向相同，Um轴垂直于斜转台的斜平面向外、与三轴天线系统方位轴重合，Em轴与Nm轴、Um轴构成右手坐标系；
其中，所述三轴天线系统干涉测量的测量基准点为所述三轴天线系统方位轴与俯仰轴的公垂线与所述俯仰轴的交点R；
根据所述三轴天线系统的站心坐标系和测量坐标系，构建所述三轴天线系统干涉测量的站址几何模型包括：
构建如下表达式所示的所述站址几何模型：
Figure QLYQS_31
其中，P 0表示所述天线参考点的先验点位，
Figure QLYQS_33
、/>
Figure QLYQS_35
分别表示所述测量基准点R相对于天线参考点的先验点位P 0、天线参考点P的位置矢量，/>
Figure QLYQS_37
表示对天线参考点的先验点位P 0的改正向量，/>
Figure QLYQS_34
、/>
Figure QLYQS_36
、/>
Figure QLYQS_38
表示所述改正向量在所述三轴天线系统的站心坐标系三个方向上的投影，L表示Q点与P点的距离，/>
Figure QLYQS_39
表示由于三轴天线系统方位轴与斜转台的旋转轴不相交引起的等效角度偏差，/>
Figure QLYQS_32
表示三轴天线系统方位轴与俯仰轴不相交时二者的公垂线长度，Tc表示斜转台的站心坐标系方位旋转角，斜转台的站心坐标系方位旋转角为Nm轴在EON平面内的投影与N轴的夹角，顺时针为正，Ac表示三轴天线系统电轴的测量坐标系方位角，测量坐标系方位角为三轴天线系统电轴在EmOmNm平面内的投影与Nm轴的夹角，顺时针为正；
Rc表示测量坐标系至站心坐标系的坐标旋转矩阵，表达式如下：
Figure QLYQS_40
Figure QLYQS_41
为所述三轴天线系统的斜转台的斜平面与EON平面的夹角；
在所述站址几何模型中，
Figure QLYQS_42
、/>
Figure QLYQS_43
、/>
Figure QLYQS_44
、L、/>
Figure QLYQS_45
、/>
Figure QLYQS_46
为待定参数，构成参数向量X，
Figure QLYQS_47
；
所述根据所述三轴天线系统干涉测量的站址几何模型，构建所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型，包括：
构建如下表达式所示的所述站址几何时延模型：
Figure QLYQS_48
其中，
Figure QLYQS_49
表示信号到达测量基准点相对于天线参考点的先验点位的时延，/>
Figure QLYQS_50
表示所述测量基准点R相对于天线参考点的先验点位P 0的位置矢量，Tc表示斜转台的站心坐标系方位旋转角，Ac表示三轴天线系统电轴的测量坐标系方位角，Ec表示三轴天线系统电轴的测量坐标系俯仰角，测量坐标系俯仰角为三轴天线系统电轴与EmOmNm平面的夹角，c表示光速，/>
Figure QLYQS_51
表示向量点乘。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：
测量模块，用于在所述三轴天线系统干涉测量的站址几何时延模型中的待定参数确定后，将确定的站址几何时延模型用于对观测目标的干涉测量数据处理，所述观测目标至少包括航天器或射电源。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-4任一项所述的方法。
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