一、GPS共视时间比对中的电离层时延改正问题(论文文献综述)
王威雄[1](2021)在《守时系统国际时间比对数据融合方法研究》文中提出高精度时间比对是国际标准时间UTC产生中的重要环节,也是精密时间用户向国家标准时间溯源的基本手段。UTC(NTSC)作为全球参与UTC计算的重要守时系统之一,其国际比对链路必须保证连续、稳定、可靠运行。UTC(NTSC)基准系统现有多条相互独立的卫星双向时间比对(TWSTFT)和GNSS时间比对链路,但在UTC比对中目前仍以单一手段为主,在链路切换或故障时可靠性还有提升空间。因此,如何融合现有冗余时间比对数据来提高国际时间比对链路的稳定性和可靠性是当前研究的一项重要工作,另外,对多模GNSS时间比对进行融合处理从而提升单系统时间比对性能,以及将GNSS时间比对与TWSTFT融合来改善TWSTFT中的周日效应也是当前时频领域的热点问题。本文利用我国时间基准UTC(NTSC)系统现有的多种时间比对手段,通过不同的数据融合算法就时间比对数据融合涉及的时间比对原理及误差项修正、融合模型的建立及参数估计、对融合结果的性能评估等方面进行研究,并采用实际算例进行验证。主要研究工作和贡献如下:(1)介绍了用于融合处理的时间比对技术的基本原理和性能评估方法。首先梳理了TWSTFT、GNSS共视和精密单点定位(PPP)时间比对的基本原理和误差项来源,具体给出了每种方法对应的误差修正方式;分析了直接校准和间接校准的硬件时延校准方法,重点讨论了间接校准中利用GNSS移动校准站以及基于链路双差校准的流程及相应的不确定度分析,并利用实际数据进行了验证。结果表明,利用GNSS移动校准站实现了对亚欧TWSTFT链路的成功校准,实际校准不确定度在当前1.5ns的校准不确定度范围内。已校准的PPP链路可通过链路双差校准的方式对GPS共视链路进行校准,校准不确定度约为3.0ns。(2)研究了基于Vondrak-Cepek组合滤波的北斗共视和TWSTFT融合方法。为提高守时链路可靠性并减小卫星双向时间比对中的周日效应,利用北斗共视链路没有周日效应的特点,通过Vondrak-Cepek组合滤波方法对不同基线长度链路间的北斗共视时间比对结果分别与硬件SATRE TWSTFT和软件接收机SDR TWSTFT结果进行了融合处理。采用时间偏差和幅值频谱两个指标以及GPS PPP时间比对链路分别对融合结果进行内外符合评估。结果表明,经过Vondrak-Cepek滤波的融合结果中周日效应基本消失,融合后24小时频谱分量幅值相比融合前最少减小84%以上;融合结果平均时间为1d的时间偏差稳定度相比融合前SATRE和SDR TWSTFT的稳定度明显提高,对长基线NTSC-PTB的平均增益因子为1.83(1为零增益),对短基线NTSC-NIM链路的平均增益因子为1.64;融合解与GPS PPP链路差值(DCD)结果的标准差也明显减小,NTSC-PTB SATRE双向链路DCD标准差由融合前0.95ns减小为0.35ns,NTSC-NIM SATRE双向链路由1.02ns减小为0.61ns,融合后链路噪声得到明显改善。(3)从Kalman滤波方法“预测-修正”的思想出发,提出了基于Kalman滤波的TWSTFT和GPS PPP时间比对融合算法。以短期稳定度好且分辨率高的GPS PPP结果的一阶差分量作为长期稳定度好但分辨率低的TWSTFT结果的平均频率变化量,与TWSTFT数据一起作为Kalman滤波的组合观测量,通过滤波参数的选取优化获得融合观测的状态估计,即融合时间比对结果,并从质量控制方面对Kalman滤波观测值残差的正态性进行了检验与分析。通过在不同基线长度上的试验结果表明,Kalman滤波观测值残差近似服从正态分布,融合结果中的周日效应基本消失且短期稳定度明显提高,在平均时间32小时内对不同基线长度的SATRE TWSTFT的TDEV增益因子约为5 8,对SDR TWSTFT的增益因子约为4 6;融合结果与参考链路的DCD偏差小于300ps,保证了融合解与参考链路的一致性,提升了国际时间比对链路的可靠性。(4)利用联邦滤波算法并行化计算和高容错性的特点,提出了基于容错联邦Kalman滤波的多模GNSS共视时间比对融合算法。随着全球各GNSS系统的不断建设,GNSS观测数据充分冗余,多模GNSS融合时间比对成为当前热点之一。本文首先在长短基线上对GPS、Galileo、GLONASS以及北斗二号系统的共视性能进行了分析,结果表明Galileo系统共视性能优于或与GPS系统相似,优于当前星座状态下的GLONASS和北斗二号系统;采用已校准的GPS PPP链路对单星座结果进行双差校准后,利用各链路特性对联邦Kalman滤波主滤波器和子滤波器关键参数进行赋值,同时在Kalman滤波的状态方程中引入量测噪声系数来对量测噪声进行动态调整,当子系统发生故障时对故障进行实时检测和隔离,最后获得性能更佳的融合结果;将融合解与单Galileo共视、标准差加权以及GPS PPP时间比对结果进行对比分析,通过不同基线长度上的大量算例表明,相较其他方法的时间比对结果,容错联邦Kalman滤波融合解在减小时间比对链路噪声水平,提高时间比对链路稳定度和可靠性上都具有明显的优势。
韦沛[2](2020)在《GEO卫星无源测定轨关键技术研究》文中认为随着科技的发展,人类社会的不断进步,人造卫星及相关技术在生产、生活中得到了广泛的应用。轨道信息作为卫星的基本参数,对于卫星的测控和应用都有着至关重要的作用。但常规轨道确定方法需要地面与卫星通信,如统一S波段系统、激光测距技术、转发测定轨技术等,属于有源定轨。基于有源信号的测定轨技术对卫星载荷有一定的要求,如统一S波段系统定轨、激光测距需要星上具备相应载荷,转发测定轨需要占用转发器资源,无法实现对任意卫星的精密轨道确定。而在无线电监测等领域,需要开展无源测定轨。因此,亟需发展一种无源测定轨技术,即通过被动接收卫星信号的方式实现干涉测量和轨道确定。发展无源测定轨技术对卫星技术的应用和推广有极大的作用。干涉测量技术无需知晓卫星的信号内容和调制方式,只需卫星发射下行信号,就能通过相关处理获得信号到达两站的时间差,进而获得轨道产品。因此该项技术可以用于没有和观测站形成通讯链路的卫星。基于射电源观测发展起来的干涉测量技术,虽然精度较高,但系统复杂、价格昂贵。以此技术为基础,发展仅用于观测卫星的无源测定轨技术,存在大量的关键技术需要攻克,本文针对其做了研究和探讨,论文的主要成果和创新点如下:1.提出了基于通信卫星的共视时间传递方法,发展了北斗GEO卫星精密共视时间传递技术,联合二者实现了被动式站间高精度时间传递连线干涉技术采用共用频率源,站间钟差可以精确测定;而本文方法采用甚长基线干涉技术,各站使用本地原子钟,必须解决站间高精度时间传递的问题,才能进行卫星测定轨。现有的时间传递技术存在一些问题:伪码共视精度较低、PPP技术需要解算模糊度、双向技术需要发射信号。为实现无源测定轨系统的时间同步,本文提出了基于通信卫星的共视时间频率传递技术、基于全向天线抛物面天线观测的北斗GEO卫星精密共视时间频率传递技术等几项技术,并研究了Vondrak–Cepek平滑方法在上述时间传递方法中的应用,这些技术是被动接收信号的高精度站间时间同步技术,可以为无源测轨技术提供高精度时间产品。2.针对卫星信号强的特点,提出了卫星窄带干涉测量技术,研制了无源测定轨数据采集系统和相关处理原型软件目前干涉时间测量的数据采集系统多是基于射电源观测的,设备带宽高精度高,但数据量大,不便于数据的传输和处理。本文基于软件无线电设备开发了用于卫星干涉时间测量的采集系统并开发了相应的采集软件。该系统的带宽可调,对于卫星发射的强信号,可采用窄带模式采集数据,减少数据量,便于网络传输和数据处理。为验证该系统的性能,本文使用软件无线电设备改造了现有的转发测定轨网的部分天线系统,以此搭建了试验平台并开展了零基线和短基线试验,成功采集到了卫星数据并进行了相关处理,获得了较好的试验结果。3.提出以北斗GEO卫星为校准源的无源测轨系统设备时延改正技术,开展了GEO卫星的无源测定轨试验,验证了该设备时延改正技术的有效性在使用VLBI设备观测卫星时,通常进行射电源和卫星的差分观测,通过已知精确位置的致密射电源来校准卫星观测中的系统差。但是无源测定轨天线系统无法观测射电源,因此需要发展一种基于卫星的系统差改正技术。北斗系统星座中有五颗GEO卫星且可获取到精密轨道产品,可作为无源测定轨技术的参考卫星。但目标卫星和参考卫星角距较大时,无法直接消除系统差。本文提出了一种以北斗卫星为校准源的系统差改正技术,该方法通过参考卫星的精密轨道数据联合站间钟差和大气产品来分离设备时延,从而完成校准。本文基于该方法开展了轨道确定试验,试验表明该方法与射电源校准技术获得的轨道精度相当。
杜畔[3](2020)在《基于卫星全视的国家标准时间复现方法研究》文中指出精密时间传递技术已经在天文观测、深空探测、卫星导航等领域广泛应用,为满足用户对高精度时间需求,国内外科研院所基于GNSS共视等时间比对技术开发了各类远程时间传递系统,典型的服务精度在5~10ns。根据GNSS共视时间比对原理,要求比对两地在同一时刻至少能观测到同一颗卫星,因此基于共视比对技术的时间传递系统的比对精度和应用范围受基线长度的限制,针对该问题,本文研究将GNSS全视技术应用到国家授时中心标准时间复现系统中,扩展原基于共视的标准时间远程复现系统的应用范围。本文主要工作和创新点如下:(1)传统全视时间比对精度高,但因使用事后发布精密轨道和钟差产品,时间比对结果滞后生成,不能满足标准时间远程复现系统比对结果实时生成的要求。本文采用IGS数据中心发布的IGU-P(Ultra-Rapid(predicted half))超快速星历产品的预测部分数据,并根据数据特点设计了使用策略,通过实验分析显示,该方法可以获得轨道精度为5cm,钟差精度优于1.5ns的钟差数据。在上述研究的基础上,设计了实验方案,验证全视比对实时生成的可行性,使用IGU-P计算实时全视时间比对结果,并以精密钟差产品计算的全视时间比对结果作为真值,实验结果表明,采用IGU-P计算的全视时间比对偏差在±2ns以内,RMS值为0.41ns。(2)针对现有系统覆盖范围的局限性,在原有基于GNSS共视的标准时间复现系统基础上,设计了基于GNSS全视的远程实时比对解决方案,实现了及时下载IGU-P产品并保存在指定文件目录下,根据转发计划与策略以全域广播、定向域广播、定向终端形式转发给系统内的各终端,支撑终端生成实时全视时间比对结果。(3)本文分析了全视时间比对技术中的误差来源和噪声类型,采用Vondrak滤波方法抑制噪声对全视时间比对结果的影响,依据观测噪声误差法确定最优Vondrak滤波因子,将全视时间传递结果的短期稳定度(天以内)提高了5倍以上。(4)将本文开发的GNSS全视的数据处理算法软件和设计的云服务通信框架软件应用到标准时间远程复现系统中。系统实验结果表明,该方法可以自主设置观测周期,实时生成精度优于3ns的比对结果,满足全球范围内时间比对需求。
丁硕[4](2020)在《基于北斗GEO卫星的精密共视时间频率传递方法研究》文中指出载波相位站间共视时间频率传递技术已日臻成熟,其中模糊度问题一直是这项技术的研究重点。国际GNSS监测评估系统(iGMAS)提供包括北斗卫星在内的精密卫星轨道等产品,因此开展基于北斗卫星的精密时间传递就成为了当前国际研究热点。我国北斗卫星导航系统(BDS)已建成基本系统并开始提供服务,并且北斗系统是混合星座,具有多颗地球静止轨道(GEO)卫星。基于GEO卫星对广大区域一直可视的优势,使用北斗GEO卫星的载波相位观测技术,借助于iGMAS产品,开展站间精密的时间频率传递研究,这种新方法命名为“基于北斗GEO卫星的精密共视时间频率传递方法”(PCVTFT)。本文建立了PCVTFT测量模型,开展了单星的PCVTFT试验,开展了接收机时延相对标校试验研究,分析了轨道和电离层误差等的影响。论文主要研究成果和创新点如下:(1)基于北斗系统的特色,提出了基于北斗GEO卫星的精密共视时间频率传递方法(PCVTFT),建立了使用单GEO卫星的PCVTFT测量模型。PCVTFT的主要优点是在时间传递的时候可以有效减少模糊度数量,并可实现任意校频周期的频率传递。(2)基于iGMAS平台和北斗GEO卫星,开展了PCVTFT试验,1)对于西安-临潼基线(30km基线长度),给出了半个月无周跳的结果,并与光纤时间频率传递结果进行比较,二者的吻合程度(RMS)为0.13ns;2)西安-长春2000km长度的基线,给出半个月无周跳结果,与TWSTFT结果进行比较,吻合程度(RMS)为0.44ns;给出了长弧段、标准周跳修复的PCVTFT结果,吻合程度(RMS)为0.5ns;3)西安-喀什3000km长度的基线,PCVTFT方法得到的站间钟差与TWSTFT结果进行比较,吻合程度(RMS)为0.76ns。这些结果表明:在2000km-3000km长基线情况下,PCVTFT时间传递准确度与TWSTFT基本相当;并且PCVTFT性能与基线长度有关,基线越短性能越好,在30km中短基线情况下,PCVTFT时间传递准确度达到0.13ns。(3)基于北斗民用精码数据,开展了接收机时延相对标定方法试验研究。设计了并址共源的测量方式,对接收机和天线时延进行整体标定。站坐标事先用PPP方式精密解算,使用了iGMAS提供的事后精密轨道。在临潼开展了iGMAS接收机和另外一台接收机的相对时延标定试验。试验结果表明,使用民用精码的接收机时延相对标定精度为0.52ns;使用相位平滑伪距方法得到的接收机时延标定精度0.26ns。试验结果对于PCVTFT等高精度时间传递具有重要参考意义。(4)分析了GEO轨道误差和电离层误差对PCVTFT的影响。针对目前在轨的几颗GEO卫星,对西安-长春、西安-三亚、西安-喀什等基线,计算并分析了GEO轨道误差对PCVTFT的影响。对GEO双频解算的电离层产品与IGS的TEC产品进行了比较分析。另外对电离层2阶项进行了计算,并分析了对PCVTFT的影响。(5)开展了PCVTFT实时应用示范设计。以中科院国家授时中心站、长春人卫站、喀什站、乌鲁木齐站和三亚站为数据源,设计了实时时间传递方案和数据处理中心。实时数据处理采用了iGMAS提供的超快星历,站间钟差产品在数据处理中心提供网络服务。
王伟[5](2019)在《基于IGSO卫星的转发式测定轨及卫星双向时间传递方法研究》文中研究指明北斗卫星导航系统部署了IGSO试验卫星(I1-S),并基于前期的转发式GEO卫星测定轨基础,考虑在I1-S上开展转发式测定轨试验。在这一背景下,本文设计研制了IGSO卫星转发式测定轨系统,并开展了IGSO卫星的转发式测定轨试验研究。同时考虑到,目前卫星双向时间频率传递(TWSTFT)主要使用GEO通信卫星作为信号中继,随着区域卫星导航系统的发展,倾斜地球同步轨道IGSO卫星逐步增多,有效利用IGSO卫星开展TWSTFT是一种重要的资源开拓,特别是对高纬度地区的用户。与GEO卫星不同,由于IGSO卫星与地面站的相对运动速度较大,使得基于IGSO卫星开展TWSTFT时信号传递的上、下行路径不再对称,这会影响到TWSTFT的准确度,这也是用IGSO卫星开展TWSTFT需要解决的重点问题。论文设计了IGSO卫星的转发式测定轨系统,开展了I1-S卫星的转发式测定轨试验,提出了IGSO卫星的TWSTFT方法并开展试验研究。论文主要研究成果和创新点如下:(1)根据I1-S卫星的C波段转发器载荷相关参数,参与设计了IGSO卫星的转发式测定轨系统,重点开展了地面测轨站和卫星的链路计算,并在卫星发射之前,设计了地面站和卫星载荷的地面对接测试方法,开展了地面对接试验,证明链路设计可行。(2)前期的转发式测定轨技术只用于GEO卫星。基于我们研制的IGSO卫星测定轨系统,成功开展了IGSO卫星测定轨试验,将转发式测定轨技术从GEO卫星拓展到IGSO卫星。针对I1-S卫星,开展了转发式测定轨试验,为I1-S卫星精密轨道确定提供试验支撑和数据保障。经试验验证,在使用5MChip码速率时,I1-S卫星的测距精度优于6cm,定轨精度优于1m。(3)传统的TWSTFT只能针对GEO卫星来开展。本文提出了一种基于IGSO卫星的TWSTFT方法,解决了IGSO卫星与地面站相对运动速度较大而引起信号传递路径不对称的问题。该方法主要通过TWSTFT-Modem自发自收通道的测距数据,有效修正因卫星运动引起的误差。用I1-S卫星开展了TWSTFT试验,结果表明,本文基于IGSO卫星的TWSTFT方法的结果与基于GEO卫星的TWSTFT结果符合程度优于0.4ns。同时,通过三站闭合差的方法,进一步分析了本文基于IGSO卫星TWSTFT的性能,三站闭合差的RMS优于0.8ns。(4)地面站设备时延是TWSTFT中重要的误差源。使用实测数据,研究了设备时延与温度等因素的关系。另一方面,基于现有的转发式系统,提出了一种在轨卫星转发器群时延测量方法,并开展了初步试验研究,为进一步改进测定轨精度进行了探索。
刘音华[6](2019)在《空间站和罗兰共视时间比对方法研究》文中研究表明共视时间比对技术的萌芽距今已有上千年历史,目前已被广泛应用于时频领域。从古代以月食、木星卫星食、流星等作为共视参考源的分钟级精度的时间比对,再到现阶段以导航卫星作为共视参考源的纳秒级精度的时间比对,随着参考源的升级共视时间比对的精度不断提高。我国正在建设的载人航天空间站将配置比地面更优秀的原子钟系统,对地计划建设高性能时间比对链路。利用空间站进行共视时间比对的精度可能达到十皮秒量级,比现有导航卫星共视精度提高两个数量级。另一方面,我国十三五重大科技基础设施——高精度地基授时系统已于2018年全面启动建设任务,届时罗兰授时信号将基本覆盖我国国土,罗兰共视时间比对技术将会有广阔的应用空间。本论文结合我国时频领域的科技发展现状和上述两项国家重大建设举措,研究两种不同类型的共视参考源——载人航天空间站和地基罗兰发播台,分析两类参考源的授时特性并研究相应的共视时间比对方法。在空间站共视时间比对方面,主要开展了三个方面的研究并获得了相应的研究结论。(1)结合空间站轨道特征分析了传统共视方法应用于空间站的局限性,主要体现在两个方面:空间站对地实时有效覆盖区域很小,必然存在很多地面城市不能同时可视空间站,存在传统共视方法的工作盲区;传统共视方法不能有效抵消空间站轨道误差的影响,将使空间站共视时间比对的精度限制在百皮秒甚至纳秒量级。(2)为了解决空间站共视的两个局限性,结合空间站高性能原子钟和微波时间比对链路的特性,首创性提出分时共视时间比对方法,通过寻找空间站和两地面站之间的最佳相对位置关系来抵消轨道误差的影响,通过钟差建模外推方法建立两地面站与空间站钟差在观测时刻上的一一对应关系,从而满足共视差分条件,实现两地面站之间高精度的共视时间比对。(3)搭建仿真平台对空间站单向时间比对、传统共视时间比对和分时共视时间比对方法分别开展了仿真实验。实验结果表明,分时共视时间比对的方法能实现几十皮秒量级的空间站共视时间比对精度,也能有效解决传统共视工作盲区的问题。在罗兰共视时间比对方面,分析了罗兰共视时间比对的可行性和潜在的技术优势,研究了罗兰共视时间比对的基本原理。开展了多组信号传播路径地形相近和地形相差较大的两地的罗兰共视时间和频率比对实验。实验结果表明,对于地形相近且比对基线较短的情况下,不用额外标定信号传播时延,直接共视即可获得几十纳秒量级的时间比对精度。对于地形相差较大的情况,即使共视基线较短,也需要标定传播时延,否则共视时间比对的精度只能在微秒量级。罗兰共视频率比对不需要额外标定传播时延,前后时差之间的差分运算即可抵消大部分传播时延的影响。此外,还研究了罗兰与GNSS系统的组合定位原理,提出了校正-融合的组合定位方法,并开展了相关实验任务,实验结果表明该方法能有效提升组合定位性能,组合定位精度与单GNSS系统相当。
广伟[7](2019)在《GNSS时间互操作关键技术研究》文中提出随着全球卫星导航系统的建设与发展,使用户利用多颗GNSS卫星在定位解算时形成更优化的几何结构,提高定位精度成为可能。与单个卫星导航独立定位相比,多GNSS组合服务具有可提供更高的服务质量的潜力,尤其是在城市峡谷和树叶茂密的森林等具有挑战性的环境中,多GNSS服务将具备极大的优势。为实现多组合服务,提高定位授时服务性能,各GNSS应具有称为兼容与互操作的特征。时间互操作是卫星导航系统之间互操作性的一个重要方面,也是多GNSS融合导航关注的一项主要内容。系统层面实现时间互操作涉及两项关键内容,一是准确监测各导航系统之间的时间偏差并进行预报;二是确定一种参数将系统间的时间偏差预报信息播发给用户,并尽量减轻用户端的负担。论文从系统层面对GNSS时间互操作涉及内容中的关键技术细节及实现方式进行理论分析,并采用实际数据进行试验验证。论文主要分析了当前GNSS系统时间的产生方式,GNSS系统时间偏差监测方法以及时差监测中时延的确定方法进行了剖析,结合原子钟噪声理论对GNSS时差序列的噪声特性进行了分析,给出GNSS时差序列噪声的消减方法,最后对GNSS时间互操作参数播发内容确定方法进行了研究,结合真实数据进行验证,最后从不同的角度对时间互操作参数的播发方法进行了比对。主要研究内容和创新点如下:(1)研究了时间互操作中的GNSS系统时差监测技术,对不同时间偏差监测方法进行了详细分析,并结合实际数据进行比较。准确监测各GNSS系统时间偏差并播发给用户,对于提高多模用户定位性能是很有必要的。论文梳理了目前常用的GNSS时间偏差监测方法,研究了单站时差监测、多站时差监测以及基于时间比对链路的GNSS系统时间偏差监测方法的技术实现细节,对不同时差监测方法的误差来源及修正方法进行了详细分析。使用国家授时中心的链路资源和多模接收机开展了GNSS时差监测试验。(2)提出了基于链路桥接的GNSS时差监测接收机整体时延校准方法。为保证GNSS时差监测的准确性,必须对时差监测设备,或者时间比对链路进行校准。论文提出了基于的链路桥接的GNSS接收机时延校准方法,充分利用了守时实验室的链路资源,结合已校准实验室的有利条件,校准了本地接收机在接收不同导航信号下各系统的整体时延值。试验结果表明,基于该方法校准的不确定度在5ns以内。相对于时差监测设备的绝对校准,该方法简化了校准的过程,降低了绝校准需要昂贵设备以及校准经验的需求,且保证了校准结果的准确。(3)将噪声理论引入到GNSS时间偏差序列的噪声分析中,明确了GNSS时差序列的主导噪声类型。不同的GNSS时间偏差监测方法引入的噪声类型不同,GNSS系统时间偏差的实质是两地原子钟比对的钟差,其包含了原子钟运行的噪声,GNSS系统时间产生过程中驾驭方法引入的噪声,以及GNSS时间偏差监测方法引入的噪声。准确的了解时间偏差序列的噪声类型,选取合适的噪声削弱方法,以提高GNSS时间偏差监测结果的精度。(4)改进了传统的时差序列的噪声消减方法,使用正反向组合的Kalman滤波算法,改善了传统滤波算法的“滞后”和“超前”效应。由于传统的Kalman滤波的基本方程是时域内的递推,其过程就是一个不断“预测-修正”的过程,随着历元的增加,其滤波后的结果会出现一个明显的“滞后”的偏差。针对上述问题改进了传统的Kalman平滑方法,使用正反向组合的Kalman滤波方来消除GNSS系统时间偏差序列的噪声。同时将Vondrak交叉证认法引入到GNSS时差监测序列的噪声消减中,改善噪声对时差监测序列的影响。(5)提出了基于噪声和稳定度取权的GNSS组合时间尺度产生算法。在GNSS时间互操作参数播发方面,考虑到导航电文字节有限的因素,目前ESA提出了多GNSS系统综合纸面时的概念,但具体的实现方式并没有在提案中进行描述。论文基于GNSS时间偏差监测的结果,提出了基于噪声取权的综合尺度算法以及基于稳定度取权的组合时间尺度算法,并使用实测数据进行实际计算,并对上述算法进行了比较。
董文[8](2019)在《GNSS单差载波相位时间传递技术研究》文中提出时间是物理学的基本参量之一,高精度的时间和频率服务在很多基础研究和应用领域都扮演着不可或缺的角色,而远程时间传递是实现高精度时间和频率服务的重要手段。GNSS载波相位时间传递因为具有精度高、设备简单、操作方便等特点,已成为国内外的研究热点之一。GNSS载波相位时间传递分为非差模式和单差模式,单差模式的载波相位时间传递与共视法原理基本相同,两观测站接收机同时观测相同的卫星,然后通过站间单差解算得到两测站之间的钟差,从而实现两地时间比对。本文研究了GNSS单差载波相位的时间传递方法,并采用IGS观测站的GPS观测数据进行了短基线和中长基线的时间比对试验,然后在此基础上,给出了一种固定整周模糊度的GNSS单差载波相位时间传递模型。结果表明:(1)在短基线和中长基线情况下,GNSS单差载波相位时间传递可实现亚纳秒量级的时间比对。(2)随着基线长度的增加,由于可共同观测到的卫星数目减少,GNSS单差载波相位时间传递的不确定度变大。论文的主要内容如下:首先,介绍了GNSS单差载波相位的时间传递原理,根据单差载波相位的观测模型分析了单差载波相位时间传递的误差影响因素,并给出了相应的误差改正方法;研究了GNSS单差载波相位时间传递的数据处理方法,包括粗差剔除、周跳探测及修复、载波相位平滑码伪距以及精密星历的内插方法等,实现了观测数据的预处理。其次,研究了传统的GNSS单差载波相位时间传递方法,采用IGS观测站数据,实现了单差载波相位时间传递,并选取了GODE-USN7超短基线、PTBBOPMT短基线和USN7-STJO中长基线3条时间比对链路进行试验,分析了其时间比对结果。最后,介绍了目前常用的载波相位模糊度的固定方法,并针对单差载波相位时间传递的特点,给出了一种单差载波相位的模糊度固定方法,并对固定模糊度的单差载波相位时间传递方法进行了试验。
陈婧亚[9](2018)在《基于通信卫星的虚拟共视基准站授时方法研究》文中研究说明卫星测定轨、精密测量等诸多领域都需要纳秒级的时间同步,但卫星导航系统只能实现十纳秒量级的授时服务,需要建设专用的共视时间比对链路、卫星双向时间传递链路等,并且在事后交换数据才能实现纳秒量级的时间同步。针对现有纳秒量级时间同步方法成本高,用户容量限制,实时性差等问题,借助中国区域导航试验系统(China Area Positioning System,简称CAPS)资源,研究并实现了一种基于通信卫星的高精度授时方法。分析了基于通信卫星的共视授时方法原理,该方法的核心是具有伪距差分功能的虚拟星载原子钟技术(简称虚拟钟),用户端通过导航电文获得虚拟钟改正量用于改正授时结果,以接收通过卫星转发的来自CAPS主控站的信号的方式即可获得与共视时间传递相当的授时精度。对该方法的各类误差进行了详细的分析,并开展基于通信卫星的共视授时试验,该方法在局部范围内能实现纳秒量级的时间同步,但随着用户与CAPS主控站基线长度的增加,授时精度随之下降,尤其在机动期间,授时精度能超过100ns。为了减小基线长度对共视授时的影响,研究并从工程上实现了一种虚拟共视基准站(Virtual Common-View Reference Station,简称VCVRS)授时方法。首先,提出了一种基于通信卫星的虚拟共视基准站授时方法,在全国建设34个授时基准站,授时基准站监测通信卫星的授时偏差,并将偏差发送到中心站,中心站分析、预测偏差模型,将偏差通过通信卫星广播。用户端接收各个授时基准站的授时偏差数据,计算用户附近的虚拟共视基准站,实现与虚拟共视基准站的零基线共视。这种方法实现了实时的共视授时,并不受用户与授时基准站的距离限制,覆盖区内所有用户都能达到纳秒级时间同步。其次,详细分析了基于通信卫星的VCVRS系统的主要误差,主要包括接收机端的误差、星历误差、电离层时延、站间时间同步误差、溯源模型预报误差、授时偏差模型建模误差、模型参数电文量化误差、卫星机动影响八个方面。最后,通过对现有技术发展的分析,从理论上评价了VCVRS最终能实现的授时精度。第三,从工程上实现了VCVRS系统,设计并实现了授时性能测试平台,在多个试验点开展了VCVRS授时试验,分别分析了VCVRS授时方法在卫星正常巡航期间和机动期间的效果。在卫星正常巡航期间,北京能实现1.9ns的授时,昆明能实现7.7ns的授时。在卫星机动情况下,各试验点均能实现优于30ns的授时,远优于一般授时方法百纳秒的授时性能。最后,以本文提出VCVRS授时方法为基础,分别与目前常用的高精度时间传递方法进行了比较分析,在国内几个地点比较了VCVRS与卫星共视时间比对、PPP时间比对和光纤时间比对的性能差异,进一步分析了VCVRS的优越性。总体来说,VCVRS将共视时间比对的思想用于单向授时,实现了实时的纳秒量级的时间传递,利用虚拟共视基准站方法实现了零基线的共视,解决了授时精度随基线长度而下降的难题,使覆盖区内的用户都能实现纳秒量级的时间传递,是一种比较有发展前景的方法,已经在工程系统中得到应用。
孔思嘉[10](2018)在《基于高精度载波观测量的GNSS时差监测与时间比对》文中研究表明为实现各导航系统的兼容与互操作,需要对各导航系统间的时间偏差进行实时监测。目前,GNSS时差监测的主要方式是通过采用多模接收机接收空间信号,建立定位方程,通过参数估计的方法获取GNSS时差监测值,该方法操作简单,成本低,是目前GNSS时差监测主要采用的方法。为进一步提高GNSS时差监测精度,本文通过引入高精度的载波观测量以提高GNSS时差监测的精度。本文的主要内容如下:(1)针对GNSS时差监测中伪距噪声对时差监测影响大的问题,提出了一种基于相位平滑伪距的GNSS时差监测方法。该方法利用载波观测量对伪距的噪声进行平滑,以提高GNSS时差监测的精度。本文采用实测数据对该算法进行了验证。结果表明,采用基于相位平滑伪距的GNSS时差监测方法,可以将BDS-GPS、BDS-Galileo的时差监测值的标准差降低到2ns以内,精度提升在15%以上。(2)针对GLONASS频间偏差对于GNSS时差监测的突出影响,提出了基于GLONASS频间偏差估计的GNSS时差监测方法。该方法将GLONASS频间偏差作为待估计参数与时差参数同时解算,提高了GPS-GLONASS时差监测的准确度。仿真结果表明,将GLONASS频间偏差值按照频道号设置为-7~6ns时,采用该方法可以将GPS-GLONASS时差监测结果的精度由5.3ns提高到0.03ns。实测结果表明,考虑GLONASS频间偏差与不考虑GLONASS频间偏差的GPS-GLONASS时差监测值相差5ns。(3)针对主控站内部同一时间基准下不同节点之间的实时高精度时间比对问题,提出了GNSS载波相位单差时间比对方法,在只采用广播星历的情况下即可获得亚纳秒级的时间比对结果。该方法可以对主控站内光纤时间比对方法进行验核。
二、GPS共视时间比对中的电离层时延改正问题(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、GPS共视时间比对中的电离层时延改正问题(论文提纲范文)
(1)守时系统国际时间比对数据融合方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 时间比对 |
1.3.2 时间比对融合 |
1.4 内容安排 |
1.5 本章小结 |
第2章 卫星时间比对原理及性能评估方法 |
2.1 时间比对原理及误差改正 |
2.1.1 卫星双向时间比对 |
2.1.2 GNSS共视时间比对 |
2.1.3 GNSS PPP时间比对 |
2.2 时间比对链路校准及不确定度分析 |
2.2.1 时间比对链路校准现状 |
2.2.2 直接校准 |
2.2.3 间接校准 |
2.2.4 不确定度分析 |
2.2.5 间接校准算例分析 |
2.2.6 链路双差校准算例分析 |
2.3 时间比对链路性能评估方法 |
2.3.1 内符合评估 |
2.3.2 外符合评估 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于Vondrak-Cepek滤波的北斗共视和TWSTFT融合方法 |
3.1 共视和TWSTFT融合背景 |
3.2 Vondrak-Cepek组合滤波原理 |
3.2.1 北斗CV和 TWSTFT融合模型 |
3.2.2 Vondrak-Cepek组合滤波方法 |
3.2.3 平滑因子选择 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 BDS CV与 TWSTFT融合结果 |
3.3.2 内符合评估 |
3.3.3 外符合评估 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于Kalman滤波的TWSTFT和 GPS PPP时间比对融合方法 |
4.1 融合背景及Kalman滤波应用 |
4.2 Kalman滤波融合算法原理 |
4.2.1 TWSTFT与 GPS PPP融合模型 |
4.2.2 Kalman滤波融合算法 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 正态性检验 |
4.3.2 TWSTFT与 GPS PPP融合结果 |
4.3.3 内符合评估 |
4.3.4 外符合评估 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于容错联邦Kalman滤波的多GNSS共视比对融合方法 |
5.1 GNSS时间系统 |
5.1.1 GPS时间系统 |
5.1.2 GLONASS时间系统 |
5.1.3 Galileo时间系统 |
5.1.4 北斗时间系统 |
5.2 融合背景及联邦Kalman滤波应用 |
5.3 容错联邦Kalman滤波融合算法原理 |
5.3.1 多GNSS共视比对融合模型 |
5.3.2 故障检测与隔离算法设计 |
5.3.3 容错联邦Kalman滤波算法 |
5.4 结果分析 |
5.4.1 单系统共视时间比对结果 |
5.4.2 容错联邦Kalman滤波融合结果 |
5.4.3 融合性能评估 |
5.4.4 容错联邦Kalman滤波可靠性分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 本文的主要结论和创新点 |
6.2 未来展望 |
参考文献 |
附录 缩略语 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(2)GEO卫星无源测定轨关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略语表 |
第1章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 人造卫星的应用和高精度轨道的意义 |
1.1.2 卫星观测技术 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 常用的有源卫星测定轨技术 |
1.2.2 常用的无源卫星测定轨技术 |
1.3 研究意义 |
1.4 论文的主要内容 |
第2章 卫星干涉测量简介 |
2.1 测量原理 |
2.2 相时延测量和群时延测量 |
2.2.1 相时延测量 |
2.2.2 群时延测量 |
2.3 观测模式 |
2.3.1 连线干涉模式 |
2.3.2 GPS辅助的VLBI模式 |
2.3.3 射电源校准的ΔVLBI模式 |
2.3.4 卫星校准的ΔVLBI模式 |
2.3.5 观测模式选择 |
2.4 系统可行性分析 |
2.4.1 VLBI系统的要求 |
2.4.2 天线要求 |
2.4.3 天线噪声温度 |
2.4.4 数据速率 |
2.4.5 原子频率标准 |
2.4.6 无源测定轨系统信噪比估计 |
2.4.7 无源测定轨的关键技术分析 |
第3章 无源测定轨技术的误差分析 |
3.1 无源测定轨的测量模型的主要误差源 |
3.2 精度衰减因子及仿真分析 |
3.2.1 测站的布局 |
3.2.2 站心直角坐标系 |
3.2.3 仿真条件 |
3.2.4 仿真结果 |
3.2.5 仿真结论 |
3.3 实际测站分析 |
3.4 无源测定轨的测量模型的误差分析 |
3.5 小结 |
第4章 高精度站间时间同步技术 |
4.1 常用技术及其优缺点分析 |
4.1.1 双向卫星时间频率传递技术 |
4.1.2 GNSS共视/全视时间频率传递技术 |
4.1.3 基于GNSS载波数据的时间频率传递技术 |
4.1.4 无源测轨网中的站间时间同步应用 |
4.2 基于通信卫星的共视时间频率传递技术 |
4.2.1 方法原理 |
4.2.2 轨道误差影响 |
4.2.3 试验与结果分析 |
4.2.4 结论 |
4.3 基于IGSO卫星的时间传递方法 |
4.3.1 高精度预报轨道约束的IGSO双向时间传递方法 |
4.3.2 观测频率修正 |
4.3.3 卫星运动引入的误差 |
4.3.4 IGSO双向时间传递试验结果与分析 |
4.3.5 转发共视技术在IGSO卫星观测中的应用 |
4.3.6 结论 |
4.4 气象数据获取方法 |
4.4.1 常用的对流层模型 |
4.4.2 其他获取气象参数的途径 |
4.4.3 不同对流层延迟产品的比较分析 |
4.4.4 结论 |
4.5 基于北斗GEO卫星的精密共视时间频率传递技术 |
4.5.1 BDPCV方法的原理 |
4.5.2 误差分析 |
4.5.3 试验与结果 |
4.5.4 结论 |
4.6 基于抛物面天线观测的精密共视时间频率传递技术 |
4.6.1 抛物面天线观测北斗GEO卫星的方法 |
4.6.2 试验与结果分析 |
4.6.3 结论 |
4.7 Vondrak–Cepek平滑方法及其在站间时间传递中的应用 |
4.7.1 Vondrak–Cepek平滑方法原理 |
4.7.2 Vondrak–Cepek平滑方法在联合TWSTFT和 PPP数据中的应用 |
4.7.3 Vondrak–Cepek平滑方法在本文试验中的应用 |
4.7.4 结论 |
4.8 总结 |
第5章 卫星干涉时间测量的数据采集技术研究与试验 |
5.1 系统设计 |
5.1.1 系统组成介绍 |
5.1.2 数据采集设备介绍 |
5.2 软件介绍 |
5.2.1 时标信息 |
5.2.2 Mark5B格式 |
5.2.3 数据的采集 |
5.2.4 数据的预处理 |
5.2.5 软件流程图 |
5.3 观测试验 |
5.3.1 积分时间选取 |
5.3.2 群时延 |
5.3.3 相时延 |
5.3.4 一天群时延观测结果 |
5.4 总结 |
第6章 以北斗卫星为校准源的系统差改正技术及轨道确定试验 |
6.1 基于差分观测数据轨道确定技术的仿真试验 |
6.1.1 ODTT网的副站-副站轨道确定模式 |
6.1.2 基于L波段直发式数据的差分轨道确定试验 |
6.1.3 北斗GEO卫星的定轨统计分析 |
6.1.4 基于抛物面天线的频间偏差确定方法 |
6.1.5 小结 |
6.2 以北斗卫星为校准源的系统差改正技术及轨道确定试验 |
6.2.1 原理 |
6.2.2 试验安排与干涉测量结果 |
6.2.3 结果与分析 |
6.2.4 小结 |
6.3 基于以北斗卫星为校准源的系统差改正技术的短弧段轨道确定 |
6.3.1 短弧定轨 |
6.3.2 短弧预报 |
6.4 总结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 主要工作和创新点 |
7.1.1 主要创新点 |
7.1.2 主要工作 |
7.2 后续工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(3)基于卫星全视的国家标准时间复现方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 时间比对技术国内外研究现状 |
1.3 时间比对服务系统国内外研究现状 |
1.4 国家授时中心基于GNSS共视的标准时间复现系统介绍 |
1.4.1 基于GNSS共视的标准时间复现系统 |
1.4.2 基于GNSS共视的标准时间复现系统测试结果 |
1.4.3 GNSS共视标准时间复现系统特点分析 |
1.5 标准时间远程复现需求分析 |
1.6 本文主要的研究内容 |
第2章 基于GNSS全视的全球时间复现方法研究 |
2.1 基于GNSS全视的时间复现功能需求分析 |
2.2 实时GNSS全视时间复现解决方案 |
2.2.1 精密轨道与钟差产品 |
2.2.2 IGU产品使用策略 |
2.2.3 IGU产品在全视时间复现系统可行性分析 |
2.3 GNSS全视时间复现误差源及改正方法 |
2.3.1 与卫星相关的误差改正 |
2.3.1.1 卫星轨道和钟差的改正 |
2.3.1.2 地球自转改正 |
2.3.1.3 卫星天线相位中心改正 |
2.3.1.4 卫星硬件延迟改正 |
2.3.2 与信号传输路径相关的误差改正 |
2.3.2.1 电离层延迟改正 |
2.3.2.2 对流层延迟改正 |
2.3.3 与接收机相关的误差改正 |
2.3.3.1 接收机硬件延迟校准 |
2.3.4 噪声误差抑制方法研究 |
2.3.5 GNSS全视比对精度分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于GNSS全视远程时间比对性能测试 |
3.1 主要评价指标及其测试参考 |
3.1.1 评价指标 |
3.1.1.1 精确度 |
3.1.1.2 精密度 |
3.1.1.3 频率稳定度 |
3.1.2 测试参考 |
3.2 测试方案设计 |
3.2.1 测试站点的选择 |
3.2.2 测试方法分析 |
3.3 基于GNSS全视和共视时间比对的实验结果分析 |
3.3.1 以PPP时间传递为参考的全视时间比对验证 |
3.3.2 以IGS clk为参考的全视/共视时间比对实验 |
3.4 测试小结 |
第4章 基于GNSS全视的标准时间复现系统拓展设计实现 |
4.1 GNSS全视时间复现系统组成结构 |
4.2 GNSS全视时间复现系统总设计 |
4.3 基于GNSS全视的复现终端设计实现 |
4.3.1 .接收机板卡 |
4.3.2 时间间隔计数器 |
4.3.3 GNSS全视星站钟差处理软件 |
4.3.4 原子钟驾驭软件 |
4.4 数据处理中心功能 |
4.5 云服务端设计实现 |
4.5.1 云服务端接口 |
4.5.2 云服务端模块的文件下载\转发功能实现 |
4.5.3 云服务端与其他模块关系 |
4.6 系统性能测试 |
4.6.1 零基线全视标准时间复现实验 |
4.6.2 长基线全视标准时间复现实验 |
4.6.3 测试结果分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(4)基于北斗GEO卫星的精密共视时间频率传递方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 时间传递技术的发展 |
1.2.1 古代时间传递技术 |
1.2.2 现代时间传递技术 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 研究目的及意义 |
1.5 论文的主要工作与内容安排 |
第2章 高精度时间频率传递基本原理 |
2.1 GPS/BDS单向授时 |
2.2 GNSS共视时间传递 |
2.2.1 基本原理 |
2.2.2 不同基线长度的共视时间传递 |
2.3 GNSS PPP时间传递方法 |
2.3.1 基本模型 |
2.3.2 UofC模型 |
2.4 TWSTFT时间传递 |
2.4.1 时间传递公式 |
2.4.2 误差源分析 |
2.5 光纤时频传递 |
2.6 时间和频率表征 |
2.6.1 时域测量 |
2.6.2 频率测量 |
2.6.3 时间和频率波动模型 |
2.6.4 频率稳定度的特征 |
2.6.5 时间偏差与时间方差 |
2.7 小结 |
第3章 PCVTFT时间频率传递模型和试验 |
3.1 研究背景和研究的问题 |
3.2 PCVTFT方法及观测方程 |
3.2.1 建立PCVTFT方法的观测方程 |
3.2.2 PCVTFT方法分析 |
3.3 PCVTFT短基线试验及结果分析 |
3.3.1 超短基线(5m)试验 |
3.3.2 短基线(西安-临潼30km基线)试验 |
3.4 PCVTFT长基线试验及结果分析 |
3.4.1 双向卫星时间频率传递和转发式测定轨试验平台 |
3.4.2 西安-长春1800km长基线试验 |
3.4.3 西安-喀什3000km长基线试验 |
3.5 小结 |
第4章 短基线GNSS接收机时延相对校准试验 |
4.1 基本原理 |
4.2 试验数据及处理策略 |
4.3 试验分析 |
4.4 小结 |
第5章 GEO卫星轨道误差对PCVTFT的影响分析 |
5.1 GEO轨道误差对PCVTFT影响的计算方法 |
5.1.1 GEO轨道误差 |
5.1.2 轨道误差对PCVTFT影响的计算方法 |
5.2 计算结果及分析 |
5.2.1 北斗GEO卫星情况及跟踪站选择 |
5.2.2 解算结果及分析 |
第6章 电离层误差对精密时间传递的影响分析 |
6.1 概述 |
6.2 电离层一阶项、二阶项延迟计算方法 |
6.3 北斗GEO卫星电离层延迟改正计算分析 |
6.3.1 实验数据及处理策略 |
6.3.2 结果分析 |
6.4 电离层二阶项延迟的计算与分析 |
6.4.1 实验数据与处理策略 |
6.4.2 二阶电离层延迟对观测值的影响 |
6.4.3 二阶电离层延迟对测站钟差影响 |
6.4.4 二阶电离层延迟对时间传递的影响 |
6.5 小结 |
第7章 PCVTFT实时应用初步研究 |
7.1 实时时间传递数据平台设计 |
7.1.1 数据源 |
7.1.2 数据中心设计 |
7.1.3 软件界面设计 |
7.2 实时时间传递方案的设计 |
7.3 小结 |
第8章 总结与展望 |
8.1 论文主要研究成果与创新点 |
8.2 下一步工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(5)基于IGSO卫星的转发式测定轨及卫星双向时间传递方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 时间频率传递的意义 |
1.1.2 远距离时间频率传递技术概述 |
1.2 TWSTFT技术的国内外发展现状 |
1.3 转发式系统简介 |
1.4 研究目的及意义 |
1.5 论文的主要工作与内容安排 |
第2章 GEO卫星的TWSTFT与转发式测定轨技术 |
2.1 TWSTFT基本原理 |
2.2 时间传递与测距 |
2.3 测轨模式 |
2.3.1 自发自收模式 |
2.3.2 一发多收模式 |
2.3.3 互发互收模式 |
2.4 本章小结 |
第3章 IGSO卫星转发式链路计算方法研究 |
3.1 卫星通信系统链路计算 |
3.1.1 转发式测距链路 |
3.1.2 链路的参量设置及计算方法 |
3.1.3 IGSO链路计算 |
3.2 IGSO卫星测轨系统链路参量设置及界面可视化 |
3.2.1 软件设计思想 |
3.2.2 用户界面介绍及使用说明 |
3.2.3 界面可视化软件的特性 |
3.3 本章小结 |
第4章 转发式测定轨技术应用于IGSO卫星的试验与研究 |
4.1 引言 |
4.2 I1-S卫星及地面观测站相关设备性能指标 |
4.2.1 卫星相关参数 |
4.2.2 地面站设备参数 |
4.3 研究方法概述及原理 |
4.4 物理仿真测试实施方案及结果分析 |
4.4.1 测轨信号单独上行信号工作模式 |
4.4.2 测轨扩频信号的优势 |
4.4.3 结果比较与分析 |
4.5 I1-S卫星的在轨测试 |
4.6 I1-S卫星测定轨试验研究 |
4.6.1 IGSO卫星的特点 |
4.6.2 IGSO卫星与GEO卫星测距特点 |
4.6.3 I1-S卫星测定轨试验 |
4.7 本章小结 |
第5章 基于IGSO卫星的TWSTFT方法及其试验 |
5.1 基于IGSO卫星开展TWSTFT存在的问题 |
5.2 TWSTFT误差项改正方法 |
5.2.1 Sagnac效应 |
5.2.2 几何路径不对称 |
5.2.3 电离层延迟 |
5.2.4 设备时延 |
5.3 GEO卫星与IGSO卫星的TWSTFT技术比较及其试验 |
5.3.1 GEO卫星与IGSO卫星开展TWSTFT的误差项比较 |
5.3.2 IGSO卫星开展TWSTFT的试验及结果验证 |
5.4 基于IGSO卫星的TWSTFT闭环验证方法研究 |
5.4.1 TWSTFT闭环验证方法原理 |
5.4.2 GEO卫星与IGSO卫星的TWSTFT闭环验证试验 |
5.5 本章小结 |
第6章 I1-S测轨系统的系统差测量与分析 |
6.1 转发式系统差测量方法 |
6.1.1 系统差测量原理 |
6.1.2 外界环境因素及空间信号质量对系统误差的影响 |
6.2 卫星转发器群时延测量方法的初步研究 |
6.2.1 转发器群时延测量方法 |
6.2.2 试验平台搭建及数据处理 |
6.3 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 论文主要研究成果与创新点 |
7.2 下一步工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)空间站和罗兰共视时间比对方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 共视时间比对方法概述 |
1.2.1 共视时间比对原理 |
1.2.2 参考源对共视比对的重要性 |
1.3 共视比对技术的发展 |
1.3.1 基于月食的共视比对 |
1.3.2 基于月球和恒星位置关系的共视比对 |
1.3.3 基于其他天文现象的共视比对 |
1.3.4 基于长短波无线电信号的共视比对 |
1.3.5 基于导航卫星的共视比对 |
1.3.6 基于空间站的共视比对 |
1.4 论文的研究目的和意义 |
1.5 本文的内容安排 |
第2章 空间站共视比对的条件分析 |
2.1 空间站概况 |
2.1.1 中国空间站 |
2.1.2 欧洲ACES计划 |
2.2 空间站高精度的原子钟 |
2.3 空—地时间比对链路 |
2.4 传统共视方法存在工作盲区 |
2.4.1 空间站对地可见性分析 |
2.4.2 传统共视方法的工作盲区 |
2.5 传统共视方法对轨道误差的放大作用 |
2.6 小结 |
第3章 适应空间站特点的分时共视方法 |
3.1 以广义相对论为基础的时间比对原理 |
3.2 分时共视时间比对原理 |
3.3 空间站共视时间比对误差源分析 |
3.3.1 轨道误差 |
3.3.2 空—地钟差建模误差 |
3.3.3 电离层延迟误差 |
3.3.4 对流层延迟误差 |
3.4 小结 |
第4章 空间站分时共视方法的仿真验证 |
4.1 空间站和地面站原子钟建模 |
4.1.1 空间站原子钟建模 |
4.1.2 地面站原子钟建模 |
4.2 空间站单向时间比对仿真 |
4.3 空间站传统共视时间比对仿真 |
4.4 空间站分时共视时间比对仿真 |
4.4.1 同时可视空间站的两地分时共视仿真 |
4.4.2 同时不可视空间站的两地分时共视仿真 |
4.4.3 空—地钟差建模时长的影响 |
4.5 小结 |
第5章 罗兰共视时间比对的基础条件分析 |
5.1 罗兰系统概述 |
5.1.1 罗兰系统的发展 |
5.1.2 我国罗兰系统建设现状与规划 |
5.2 罗兰授时原理 |
5.2.1 罗兰授时信号格式 |
5.2.2 罗兰系统授时原理 |
5.3 罗兰共视的可实现性 |
5.4 罗兰共视方法的潜在优势 |
5.5 小结 |
第6章 罗兰共视时间比对的原理 |
6.1 罗兰授时信号重复精度分析 |
6.2 罗兰共视时间比对原理 |
6.3 罗兰共视的误差源分析 |
6.4 小结 |
第7章 罗兰共视时间比对实验 |
7.1 地形相近的两地进行罗兰共视时间比对实验 |
7.1.1 榆林—横山共视 |
7.1.2 宝鸡—武功共视 |
7.2 地形相差较大的两地进行罗兰共视时间比对实验 |
7.2.1 宝鸡—眉县共视 |
7.2.2 武功—眉县共视 |
7.3 利用罗兰共视时间比对数据来比较两地的频率 |
7.4 罗兰与卫星导航系统组合定位实验 |
7.4.1 开阔环境下组合定位结果 |
7.4.2 遮挡环境下组合定位结果 |
7.5 小结 |
第8章 总结与展望 |
8.1 论文的主要结论与创新点 |
8.2 下一步工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(7)GNSS时间互操作关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 内容安排 |
第2章 GNSS系统时间及其互操作 |
2.1 GNSS系统时间产生方法 |
2.1.1 GPS系统时间生成方法 |
2.1.2 GLONASS系统时间生成方法 |
2.1.3 Galileo系统时间生成方法 |
2.1.4 BDS系统时间产生方法 |
2.1.5 GNSS系统时间小结 |
2.2 GNSS时间互操作 |
2.2.1 GPS时间互操作 |
2.2.2 GLONASS时间互操作 |
2.2.3 Galileo时间互操作 |
2.2.4 BDS时间互操作 |
第3章 GNSS系统时间偏差监测关键技术研究 |
3.1 GNSS系统时间偏差监测方法 |
3.1.1 GNSS单站时差监测方法 |
3.1.2 GNSS多站时差监测方法 |
3.1.3 基于时间比对链路的GNSS时差监测方法 |
3.2 时差监测设备校准方法 |
3.2.1 GNSS接收机绝对校准原理 |
3.2.2 GNSS时间比对设备/链路相对校准原理 |
3.2.3 相对校准的不确定度及其影响因素 |
3.2.4 基于链路桥接的GNSS时间比对系统时延确定方法 |
3.3 GNSS时差监测试验 |
3.3.1 时差监测接收机Galileo信号时延测定 |
3.3.2 时差监测接收机GLONASS信号时延测定 |
3.3.3 GNSS时差监测结果分析与比较 |
第4章 GNSS时间偏差序列的噪声特性分析 |
4.1 原子钟钟差噪声特性 |
4.1.1 原子钟信号基本理论 |
4.1.2 噪声引入不确定度的估计 |
4.2 GNSS时差序列的噪声特性分析 |
4.2.1 BDT相对于GPST的噪声分析 |
4.2.2 BDT相对于GST的噪声分析 |
4.2.3 BDT相当于GLNT的噪声分析 |
4.3 GNSS时差序列的噪声消减算法 |
4.3.1 Vondrak交叉证认法 |
4.3.2 正反向组合Kalman滤波算法 |
4.4 GNSS时差序列的预报方法 |
4.4.1 二次多项式模型预报算法 |
4.4.2 ARMA预报算法 |
第5章 时间互操作参数的确定方法 |
5.1 系统时间偏差直接播发方法(GGTO) |
5.2 基于参考时间的GNSS时间偏差参数确定方法(xGTO) |
5.2.1 GNSS平均时间的参数确定方法 |
5.2.2 通过GNSST-UTC参数进行时间互操作 |
5.3 多GNSS综合纸面时的参数确定方法(MGET) |
5.3.1 MGET基本概念 |
5.3.2 MGET综合生成基本原理 |
5.3.3 基于噪声系数取权GNSS综合纸面时生成方法 |
5.3.4 基于稳定度取权的GNSS综合纸面时生成方法 |
5.4 时间互操作参数的播发 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 论文的创新点和主要结论 |
6.2 下一步工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(8)GNSS单差载波相位时间传递技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第二章 GNSS时间传递基础知识 |
2.1 时间系统及坐标系统 |
2.1.1 时间系统 |
2.1.2 坐标系统 |
2.2 伪距及载波相位测量 |
2.2.1 伪距测量及观测方程 |
2.2.2 载波相位测量及观测方程 |
2.3 GNSS时间传递方法 |
2.3.1 基于伪距的GNSS时间传递方法 |
2.3.2 基于载波相位的GNSS时间传递方法 |
2.3.3 GNSS时间传递方法比较 |
2.4 小结 |
第三章 单差载波相位时间传递原理及误差分析 |
3.1 单差载波相位时间传递原理及观测模型 |
3.2 单差载波相位时间传递误差分析 |
3.3 误差改正方法 |
3.3.1 与信号传播有关的误差 |
3.3.2 与接收机有关的误差 |
3.3.3 其它误差改正 |
3.4 小结 |
第四章 单差载波相位时间传递数据处理 |
4.1 数据预处理 |
4.1.1 粗差剔除和周跳探测及修复 |
4.1.2 载波相位平滑伪距 |
4.2 精密星历内插 |
4.3 时间比对计算 |
4.4 小结 |
第五章 单差载波相位时间传递试验及结果分析 |
5.1 单差载波相位时间传递软件设计 |
5.1.1 数据读取模块 |
5.1.2 数据预处理模块 |
5.1.3 误差校正模块 |
5.1.4 时间比对计算模块 |
5.1.5 单差载波相位时间传递处理流程 |
5.2 单差载波相位时间传递试验 |
5.2.1 超短基线时间比对结果 |
5.2.2 短基线时间比对结果 |
5.2.3 中长基线时间比对结果 |
5.3 单差载波相位时间传递结果分析 |
5.3.1 时间传递的性能评估指标 |
5.3.2 时间传递结果分析 |
5.4 小结 |
第六章 单差载波相位模糊度固定方法 |
6.1 LAMBDA方法 |
6.2 单差载波相位模糊度固定方法 |
6.2.1 模糊度的整数特性 |
6.2.2 单差载波相位模糊度固定方法 |
6.3 固定模糊度的单差载波相位时间传递处理方法 |
6.4 固定模糊度的单差载波相位时间传递试验 |
6.5 小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 论文总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的论文与研究成果 |
(9)基于通信卫星的虚拟共视基准站授时方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
§1.1 引言 |
1.1.1 授时与时间传递 |
1.1.2 现代授时技术的发展 |
§1.2 高精度星基授时与时间传递现状 |
1.2.1 GNSS单向授时方法 |
1.2.2 GNSS共视时间比对 |
1.2.3 PPP时间传递 |
1.2.4 卫星双向时间传递 |
1.2.5 其他时间传递方法 |
§1.3 GNSS卫星授时方法特点分析 |
§1.4 本文的研究意义 |
§1.5 论文的内容安排 |
第2章 基于通信卫星的共视授时方法 |
§2.1 基于通信卫星的导航授时系统 |
2.1.1 CAPS系统概述 |
2.1.2 CAPS核心技术 |
§2.2 基于通信卫星的共视授时方法 |
2.2.1 共视授时原理 |
2.2.2 共视授时误差源分析 |
2.2.3 通信卫星共视授时结果 |
§2.3 基于通信卫星的共视授时特点分析 |
2.3.1 优势分析 |
2.3.2 存在的问题 |
§2.4 本章小结 |
第3章 基于通信卫星的虚拟共视基准站授时系统 |
§3.1 虚拟共视基准站授时方法 |
3.1.1 虚拟共视基准站授时方法原理 |
3.1.2 与VRS虚拟参考站技术的比较 |
§3.2 基于虚拟共视基准站的通信卫星授时系统 |
3.2.1 系统组成 |
3.2.2 授时偏差的生成 |
3.2.3 用户端虚拟共视基准站改正量生成 |
§3.3 虚拟共视基准站授时系统关键技术 |
3.3.1 接收机相对时延校准 |
3.3.2 授时偏差的建模 |
3.3.3 卫星机动期间的轨道恢复 |
3.3.4 站间时间同步 |
3.3.5 授时系统时延标定 |
§3.4 本章小结 |
第4章 虚拟共视基准站授时方法误差分析 |
§4.1 接收机端误差影响分析 |
4.1.1 接收机相对时延校准 |
4.1.2 接收机位置误差 |
4.1.3 开关机对接收机时延影响分析 |
§4.2 星历误差影响分析 |
§4.3 电离层影响分析 |
§4.4 站间同步误差影响分析 |
4.4.1 基准站钟的稳定度分析 |
4.4.2 卫星双向站间钟差预报误差分析 |
§4.5 溯源模型预报误差影响分析 |
§4.6 授时偏差数据建模误差影响分析 |
§4.7 模型参数电文量化误差分析 |
§4.8 通信卫星机动影响分析 |
§4.9 各项误差综合影响分析 |
§4.10 本章小结 |
第5章 虚拟共视基准站授时试验与测试 |
§5.1 授时试验设计 |
5.1.1 试验方案概述 |
5.1.2 试验地点的选择 |
5.1.3 试验观测卫星选择 |
5.1.4 授时结果评估 |
§5.2 数据预处理策略 |
§5.3 卫星正常巡航期间的授时试验 |
5.3.1 试验方案概述 |
5.3.2 单站共视授时试验 |
5.3.3 VCVRS授时试验 |
5.3.4 基于中星10的西安试验点多链共视授时结果 |
5.3.5 基于中星10的喀什试验点多链共视授时结果 |
5.3.6 基于中星12的西安试验点多链共视授时结果 |
5.3.7 基于中星12的喀什试验点多链共视授时结果 |
5.3.8 试验小结 |
§5.4 卫星机动期间的授时试验 |
5.4.1 试验方案概述 |
5.4.2 单向定时结果分析 |
5.4.3 单站共视授时试验 |
5.4.4 VCVRS授时试验 |
5.4.5 试验小结 |
§5.5 授时结果分析 |
5.5.1 周日变化特性分析 |
5.5.2 10ns跳变特性分析 |
§5.6 本章小结 |
第6章 虚拟共视基准站授时系统性能比较分析 |
§6.1 与GPS共视时间比对性能比较 |
§6.2 与BDS共视时间比对性能比较 |
§6.3 与GPS PPP性能比较 |
§6.4 与光纤时间传递性能比较 |
§6.5 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
§7.1 论文的主要结论与创新点 |
§7.2 下一步工作展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间发表的学术论文和研究成果 |
致谢 |
(10)基于高精度载波观测量的GNSS时差监测与时间比对(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的主要内容 |
第二章 基于相位平滑伪距的GNSS时差监测 |
2.1 GNSS时差监测的基本理论 |
2.1.1 GNSS系统时差产生的原因 |
2.1.2 GNSS空间信号法时差监测的误差分析 |
2.2 基于相位平滑伪距的GNSS时差监测 |
2.2.1 GNSS时差监测函数模型 |
2.2.2 相位平滑伪距基本原理 |
2.2.3 基于相位平滑伪距的GNSS时差监测流程 |
2.2.4 实验结果与分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 基于GLONASS频间偏差的GNSS时差监测方法 |
3.1 GNSS精密时差监测的基本原理 |
3.1.1 GNSS精密单点定位的基本原理 |
3.1.2 GNSS精密时差监测的函数模型 |
3.1.3 参数估计方法 |
3.2 实验结果及数据分析 |
3.2.1 GNSS精密时差监测流程 |
3.2.2 GNSS精密时差监测结果分析 |
3.3 GLONASS频间偏差对GNSS精密时差监测的影响 |
3.3.1 GLONASS频间偏差对时差监测的影响 |
3.3.2 基于GLONASS频间偏差估计的GNSS时差监测方法 |
3.3.3 仿真数据实验结果与数据分析 |
3.3.4 实测数据实验结果与数据分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 GNSS载波相位单差时间比对 |
4.1 GNSS载波相位单差时间比对方法 |
4.2 GNSS载波相位单差时间比对流程 |
4.3 实验结果与数据分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结束语 |
5.1 本文工作总结 |
5.2 下一步工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
四、GPS共视时间比对中的电离层时延改正问题(论文参考文献)
- [1]守时系统国际时间比对数据融合方法研究[D]. 王威雄. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2021
- [2]GEO卫星无源测定轨关键技术研究[D]. 韦沛. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2020
- [3]基于卫星全视的国家标准时间复现方法研究[D]. 杜畔. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2020(02)
- [4]基于北斗GEO卫星的精密共视时间频率传递方法研究[D]. 丁硕. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2020(01)
- [5]基于IGSO卫星的转发式测定轨及卫星双向时间传递方法研究[D]. 王伟. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019
- [6]空间站和罗兰共视时间比对方法研究[D]. 刘音华. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019(01)
- [7]GNSS时间互操作关键技术研究[D]. 广伟. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019(01)
- [8]GNSS单差载波相位时间传递技术研究[D]. 董文. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019(12)
- [9]基于通信卫星的虚拟共视基准站授时方法研究[D]. 陈婧亚. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2018(01)
- [10]基于高精度载波观测量的GNSS时差监测与时间比对[D]. 孔思嘉. 国防科技大学, 2018(01)