發(fā)布時間：2019-11-04 13:39

【摘要】：基于衛(wèi)星雙向時間傳遞(TWSTFT)的遠程時間比對是目前實現(xiàn)遠距離高精度時間比對的主要的方法之一,能實現(xiàn)1ns的比對不確定度。研究發(fā)現(xiàn)目前TWSTFT性能提升主要受設(shè)備時延校準不確定度制約,國際電聯(lián)ITU推薦了三種設(shè)備時延校準方法,分別是雙站零基線法、衛(wèi)星模擬器法和單移動校準站法,其中雙站零基線法要求將設(shè)備安裝在同一地點測試,不適用已經(jīng)建成的地面站;衛(wèi)星模擬器法用于校準設(shè)備的絕對時延,目前能校準到數(shù)百皮秒量級,但各站均需分別校準,且對環(huán)境適應(yīng)性不強;單移動校準站法是目前最準確、常用的方法,測試時用一套單移動校準站分別與被校準地面站進行零基線測試,獲得各站與單移動校準站的相對時延,相減后得到兩被校準站的相對時延。資料顯示,基于單移動校準站法校準設(shè)備時延不確定度為1納秒,并且還存在僅支持校準同種類型的地面站,測試期間需要中斷被校準站的正常測量,除非被校準地面站有額外可供校準的測試通道,但還需要校準通道間時延偏差,測試對TWSTFT鏈路中其它非對稱因素不敏感等不足。因此,為提高TWSTFT的遠程時間比對精度,解決現(xiàn)有校準方法存在的問題,本文提出了一種基于雙移動校準站的衛(wèi)星雙向時間頻率傳遞系統(tǒng)誤差整體校準方法,試驗測試證明,該方法能將系統(tǒng)誤差校準到0.5ns以內(nèi)。本文主要的研究工作如下:(1)研究了衛(wèi)星雙向時間傳遞中的各項誤差來源,分析其影響,并進一步提出了改正方法,特別是設(shè)備時延受環(huán)境溫度變化的影響、地面站發(fā)射時延的精確標定等方面;(2)提出了基于雙移動校準站的衛(wèi)星雙向時間頻率傳遞系統(tǒng)誤差整體校準方法,使用一套雙向移動校準站,與被校準的兩個地面站并址安裝,測試地面站設(shè)備時延、空間信號傳輸路徑不對稱分量總和,用于校準系統(tǒng)偏差;(3)設(shè)計并實施了多項測試實驗,檢驗本文提出的雙移動校準站方法的實際效果。測試試驗包括基于零基線的自測試試驗、與光纖雙向系統(tǒng)的比測試驗、以及在西安-喀什兩地開展校準衛(wèi)星雙向地面站的系統(tǒng)誤差的測試等。基于零基線自測試試驗的目的在于檢驗雙移動校準站標定其系統(tǒng)差的可行性,測試得到雙移動校準站系統(tǒng)差的標準差為0.07ns,優(yōu)于國際上知名實驗室進行零基線測試的結(jié)果。與西安-臨潼兩地的光纖雙向比對系統(tǒng)并行測試,目的在于驗證雙移動校準站是否具有高精度時間頻率傳遞的能力,其測試不確定度優(yōu)于0.2ns,測試結(jié)果表明雙移動校準站具有亞納秒級的高精度時間頻率傳遞能力。校準西安-喀什兩地基線約3000km的衛(wèi)星雙向比對系統(tǒng),目的在于檢驗雙移動校準站校準實際雙向鏈路的能力,其測試不確定度優(yōu)于0.2ns,測試結(jié)果反映利用雙移動校準站對固定站雙向鏈路進行校準是切實可行的。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(國家授時中心)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB939

【相似文獻】

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1 楊懷旭;;蘇聯(lián)時間頻率服務(wù)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J];陜西天文臺臺刊;1988年Z1期

2 ;1987年全國時間頻率和計量學(xué)基礎(chǔ)知識(誤差理論)考核試題參考答案[J];宇航計測技術(shù);1989年01期

3 王義遒;建設(shè)我國獨立自主時間頻率系統(tǒng)的思考[J];宇航計測技術(shù);2004年01期

4 徐季平;王拂為;徐e，

本文編號：2555661