發(fā)布時間：2020-12-15 08:38

　　導航原子鐘作為導航衛(wèi)星最重要的載荷,其性能水平直接決定導航系統(tǒng)提供的定位、導航和授時（PNT）服務質(zhì)量。由于西方技術(shù)封鎖問題,中國北斗導航系統(tǒng)（BDS）搭載的衛(wèi)星鐘均為國產(chǎn)銣鐘（多數(shù)）和國產(chǎn)氫鐘（少量）,其性能指標和穩(wěn)定性水平相對較差。同時,BDS星載原子鐘在軌運行過程中,由于空間環(huán)境異常、設備電壓不穩(wěn)定以及元器件老化等原因,其性能服務質(zhì)量并不穩(wěn)定,難以長時間保持地面出場標定精度指標,而衛(wèi)星鐘性能的任何異常均會直接影響導航系統(tǒng)服務水平。因此有必要對BDS在軌的星載原子鐘服務性能水平進行長時間全面地監(jiān)測評估,剖析目前BDS星載原子鐘在軌真實性能水平,揭示不同星座間的BDS星載原子鐘性能差異,設計BDS衛(wèi)星鐘的性能監(jiān)測評估方案。目前,針對BDS星載原子鐘長期狀態(tài)監(jiān)測和分類性能評估的公開研究成果較少。圍繞上述問題,本文基于基于了 GPS、Galileo和BDS三個導航系統(tǒng)2013至2017五年的精密鐘差產(chǎn)品數(shù)據(jù),評估了三個系統(tǒng)衛(wèi)星星載原子鐘指標長期變化規(guī)律,對原子鐘性能變化進行了總結(jié)分析,揭示了不同導航系統(tǒng)星載鐘性能差異以及主備鐘切換規(guī)律,取得的主要成果與創(chuàng)新點如下:（1）系統(tǒng)總結(jié)了 GNS... 

【文章來源】：武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＢＤＳ衛(wèi)星軌道以及衛(wèi)星鐘差精度的不均勻性（黃觀文２０１２）??

?這種星座構(gòu)型一方面具備區(qū)域上易于實現(xiàn)經(jīng)濟快速定位等功能的優(yōu)勢，但同時，由于軌??道問題也造成了星座內(nèi)星載原子鐘鐘差產(chǎn)品精度的不均勻性，如圖１．１所示：??６００?■?「－?Ｉ?Ｉ＂?１?Ｉ?１?Ｉ?１?■?Ｉ?■＇?ｒ?＇１１?Ｉ?１?ｉ?■?５?Ｉ?Ｉ?１?｜?＇?Ｉ?１?Ｉ?ｊ?Ｉ?■?Ｉ?１?Ｉ?＇?Ｉ?１??ＨＢｃＭＥＡＳＳ］?：?｜?＾■ｃｏｍｐａｓｓ?ｃｌｏｃｋ！??５００?＊?Ａｖｅｒａｇｅ?ＲＭＳ？１７８ｃｍ?ＩＧＳＯ?４?＿?ＧＥＯ?ＩＧＳＯ??ＧＥ０?Ａｖｅｒａｇｅ?ＲＭＳ－１２ｃｍ?？?Ａｖｅｒａｇｅ?ＲＭＳ＝１．２ｎｓ?：?Ａｖｅｒａｇｅ?ＲＭＳ＝０?３ｎｓ??Ｉ?４００＇?＇Ｉ?：??ｓ?ｉ?３－?：?－??ａ?３〇〇－?ｍ?－?％??Ｌ?Ｉ?：?－｜２；?Ｉ??Ｃ０１?Ｃ０３?Ｃ０４?Ｃ０５?Ｃ０６?Ｃ０７?Ｃ０８?Ｃ０９?Ｃ１０?Ｃ１?Ｃ３?Ｃ４?Ｃ５?Ｃ６?Ｃ７?Ｃ８?Ｃ９?－??圖１．１?ＢＤＳ衛(wèi)星軌道以及衛(wèi)星鐘差精度的不均勻性（黃觀文２０１２）??目前，由于西方國家對原子鐘技術(shù)進行技術(shù)封鎖，導致我國在星載原子鐘研究方面??起步較晚，因此，我國ＢＤＳ衛(wèi)星上配備的國產(chǎn)銣鐘和氫鐘的硬件設備各項指標參數(shù)和??綜合性能相對稍弱。不管是在理論模型方面還是實際應用方面，我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)??的星載原子鐘及其性能維護還存在較大的提升空間。因此，為了保障ＢＤＳ系統(tǒng)的完好??性和連續(xù)性，針對ＢＤＳ星座特點對在軌衛(wèi)星鐘性能特性進行分類監(jiān)測和評估己經(jīng)成為??當下ＢＤＳ系統(tǒng)亟待研宄的重點問題。然而在ＧＮＳＳ星載原子鐘研宄領域

北斗一號?北斗二號?北斗三號??圖１．４?ＢＤＳ衛(wèi)星系統(tǒng)星座分布??１９９４年，我國正式開始北斗一號的研制，２０００年發(fā)射２顆靜止軌道（ＧＥＯ星，２００３年發(fā)射１顆備份衛(wèi)星，完成北斗一號的組建，在中國境內(nèi)提供區(qū)域?qū)Ш椒⻊�。北斗一號是區(qū)域有源定位服務，定位精度１００米，地面參照站校準后提升至２０??米，定位響應時間ｌｓ，授時精度為２０ｎｓ。北斗一號衛(wèi)星壽命設計為８年，目前北斗一??號３顆衛(wèi)星已全部退役。??北斗二號建設于２００４年啟動，２０１１年開始對中國和周邊提供測試服務，２０１２年底??完成對亞太大部分地區(qū)的覆蓋并正式提供衛(wèi)星導航服務。該導航系統(tǒng)提供兩種服務方式，??即開放服務和授權(quán)服務。開放服務是在服務區(qū)免費提供定位、測速、授時服務，開方服??務不提供雙向高精度授時，在服務區(qū)的較邊緣地區(qū)精度稍差。授權(quán)服務則是向授權(quán)用戶??提供更安全與更高精度的定位、測速、授時、通信服務以及系統(tǒng)完好性信息，這類用戶??為中國軍隊和政府等。目前，正在運行的北斗二號系統(tǒng)發(fā)播Ｂ１Ｉ和Ｂ２Ｉ公開服務信號，??免費向亞太地區(qū)提供公開服務。服務區(qū)覆蓋南緯５５°至北緯５５°、東經(jīng)７０°至東經(jīng)１５０°的??，，．ｎｓ，

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]GNSS星載原子鐘質(zhì)量評價及精密鐘差算法研究[D]. 黃觀文.長安大學 2012
[2]衛(wèi)星導航系統(tǒng)性能監(jiān)測及評估方法研究[D]. 李作虎.解放軍信息工程大學 2012
[3]導航衛(wèi)星原子鐘時頻特性分析理論與方法研究[D]. 郭海榮.解放軍信息工程大學 2006

碩士論文
[1]GNSS在軌衛(wèi)星鐘特性分析及鐘差預報研究[D]. 付文舉.長安大學 2014
[2]導航衛(wèi)星鐘差評估與預報研究[D]. 路曉峰.長安大學 2007



本文編號：2917991