導(dǎo)航原子鐘作為導(dǎo)航衛(wèi)星最重要的載荷,其性能水平直接決定導(dǎo)航系統(tǒng)提供的定位、導(dǎo)航和授時(shí)（PNT）服務(wù)質(zhì)量。由于西方技術(shù)封鎖問(wèn)題,中國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）搭載的衛(wèi)星鐘均為國(guó)產(chǎn)銣鐘（多數(shù)）和國(guó)產(chǎn)氫鐘（少量）,其性能指標(biāo)和穩(wěn)定性水平相對(duì)較差。同時(shí),BDS星載原子鐘在軌運(yùn)行過(guò)程中,由于空間環(huán)境異常、設(shè)備電壓不穩(wěn)定以及元器件老化等原因,其性能服務(wù)質(zhì)量并不穩(wěn)定,難以長(zhǎng)時(shí)間保持地面出場(chǎng)標(biāo)定精度指標(biāo),而衛(wèi)星鐘性能的任何異常均會(huì)直接影響導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)水平。因此有必要對(duì)BDS在軌的星載原子鐘服務(wù)性能水平進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間全面地監(jiān)測(cè)評(píng)估,剖析目前BDS星載原子鐘在軌真實(shí)性能水平,揭示不同星座間的BDS星載原子鐘性能差異,設(shè)計(jì)BDS衛(wèi)星鐘的性能監(jiān)測(cè)評(píng)估方案。目前,針對(duì)BDS星載原子鐘長(zhǎng)期狀態(tài)監(jiān)測(cè)和分類性能評(píng)估的公開研究成果較少。圍繞上述問(wèn)題,本文基于基于了 GPS、Galileo和BDS三個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)2013至2017五年的精密鐘差產(chǎn)品數(shù)據(jù),評(píng)估了三個(gè)系統(tǒng)衛(wèi)星星載原子鐘指標(biāo)長(zhǎng)期變化規(guī)律,對(duì)原子鐘性能變化進(jìn)行了總結(jié)分析,揭示了不同導(dǎo)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(diǎn)如下:（1）系統(tǒng)總結(jié)了 GNS... 

【文章來(lái)源】：武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：109 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速定位等功能的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)，由于軌??道問(wèn)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(guó)家對(duì)原子鐘技術(shù)進(jìn)行技術(shù)封鎖，導(dǎo)致我國(guó)在星載原子鐘研究方面??起步較晚，因此，我國(guó)ＢＤＳ衛(wèi)星上配備的國(guó)產(chǎn)銣鐘和氫鐘的硬件設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)和??綜合性能相對(duì)稍弱。不管是在理論模型方面還是實(shí)際應(yīng)用方面，我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)??的星載原子鐘及其性能維護(hù)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(duì)ＢＤＳ星座特點(diǎn)對(duì)在軌衛(wèi)星鐘性能特性進(jìn)行分類監(jiān)測(cè)和評(píng)估己經(jīng)成為??當(dāng)下ＢＤＳ系統(tǒng)亟待研宄的重點(diǎn)問(wèn)題。然而在ＧＮＳＳ星載原子鐘研宄領(lǐng)域

北斗一號(hào)?北斗二號(hào)?北斗三號(hào)??圖１．４?ＢＤＳ衛(wèi)星系統(tǒng)星座分布??１９９４年，我國(guó)正式開始北斗一號(hào)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(hào)的組建，在中國(guó)境內(nèi)提供區(qū)域?qū)Ш椒⻊?wù)。北斗一號(hào)是區(qū)域有源定位服務(wù)，定位精度１００米，地面參照站校準(zhǔn)后提升至２０??米，定位響應(yīng)時(shí)間ｌｓ，授時(shí)精度為２０ｎｓ。北斗一號(hào)衛(wèi)星壽命設(shè)計(jì)為８年，目前北斗一??號(hào)３顆衛(wèi)星已全部退役。??北斗二號(hào)建設(shè)于２００４年啟動(dòng)，２０１１年開始對(duì)中國(guó)和周邊提供測(cè)試服務(wù)，２０１２年底??完成對(duì)亞太大部分地區(qū)的覆蓋并正式提供衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)。該導(dǎo)航系統(tǒng)提供兩種服務(wù)方式，??即開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。開放服務(wù)是在服務(wù)區(qū)免費(fèi)提供定位、測(cè)速、授時(shí)服務(wù)，開方服??務(wù)不提供雙向高精度授時(shí)，在服務(wù)區(qū)的較邊緣地區(qū)精度稍差。授權(quán)服務(wù)則是向授權(quán)用戶??提供更安全與更高精度的定位、測(cè)速、授時(shí)、通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息，這類用戶??為中國(guó)軍隊(duì)和政府等。目前，正在運(yùn)行的北斗二號(hào)系統(tǒng)發(fā)播Ｂ１Ｉ和Ｂ２Ｉ公開服務(wù)信號(hào)，??免費(fèi)向亞太地區(qū)提供公開服務(wù)。服務(wù)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(xiàn)】：
期刊論文
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[6]一種北斗二代衛(wèi)星鐘差的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法[J]. 田婕,黃觀文,王利,張勤,劉五杰.  大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2017(02)
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博士論文
[1]GNSS星載原子鐘質(zhì)量評(píng)價(jià)及精密鐘差算法研究[D]. 黃觀文.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[2]衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)及評(píng)估方法研究[D]. 李作虎.解放軍信息工程大學(xué) 2012
[3]導(dǎo)航衛(wèi)星原子鐘時(shí)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(xué) 2006

碩士論文
[1]GNSS在軌衛(wèi)星鐘特性分析及鐘差預(yù)報(bào)研究[D]. 付文舉.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
[2]導(dǎo)航衛(wèi)星鐘差評(píng)估與預(yù)報(bào)研究[D]. 路曉峰.長(zhǎng)安大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2917991