北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)授時性能評估研究
本文關(guān)鍵詞:北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)授時性能評估研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:授時是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一個非常重要的功能,實現(xiàn)授時服務(wù)的前提是解決時間的測量與同步問題,這就需要將衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)各個部分的時鐘都統(tǒng)一到一個公共的時間標(biāo)準(zhǔn)上,因此,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對時間的要求可歸結(jié)為時間的同步比對問題。根據(jù)國際電聯(lián)(ITU)的授時系統(tǒng)發(fā)播標(biāo)準(zhǔn),授時系統(tǒng)時間和標(biāo)準(zhǔn)時間UTC之間的偏差應(yīng)維持在100ns以內(nèi),所以,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的系統(tǒng)時間首先要溯源到標(biāo)準(zhǔn)時間并保持良好性能,才能進一步為用戶提供高精度的授時服務(wù)。 本文在深入學(xué)習(xí)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)授時理論和系統(tǒng)時間評估方法的基礎(chǔ)上,對其中的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)算法進行研究,針對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的系統(tǒng)時間性能和授時服務(wù)展開了詳細的評估測試試驗?傮w來說,論文的主要研究內(nèi)容概括如下: (1)闡述時間頻率傳遞技術(shù)與授時服務(wù)的研究背景,分析授時技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀,并討論系統(tǒng)時間對于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)尤其是授時服務(wù)的重要意義。 (2)介紹衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中所涉及到的幾種重要的時間系統(tǒng),說明衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的授時方法及其基本工作原理,詳細地研究了有關(guān)時間傳遞與授時過程中需考慮的誤差來源,并討論相應(yīng)的修正方法或解決辦法。 (3)重點研究北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的系統(tǒng)時間性能評估方法,詳細闡述GPS共視(GPS CV)、北斗共視(BD CV)和雙向衛(wèi)星時間頻率傳遞(TWSTFT)三種方法的工作原理,比較分析各種方法的優(yōu)缺點;谶@三種方法獲得北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)的系統(tǒng)時間BDT與國家標(biāo)準(zhǔn)時間UTC(NTSC)的時差值,經(jīng)過剔除粗差、誤差修正、平滑濾波等處理,得到準(zhǔn)確的相對時差值,主要對處理過程中的Kalman濾波和Vondrak平滑方法進行詳細研究并分析各自的特點。 (4)通過試驗分析評估北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時間性能,主要從頻率準(zhǔn)確度、頻率漂移率及頻率穩(wěn)定度三個指標(biāo)分析比較試驗結(jié)果,結(jié)果表明,BDT相對于UTC(NTSC)的最大時差值為86ns,不同方法的頻率準(zhǔn)確度結(jié)果平均值小于3×10-14,頻率漂移率均小于4×10-14,以及頻率穩(wěn)定度均小于5×10-14/天。 (5)在分析總結(jié)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的授時原理及定時接收機有關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過RNSS靜態(tài)授時/定時測試試驗,驗證地面運控系統(tǒng)定時測試終端的定時功能,包含信號的接收、處理、定時解算等功能,根據(jù)測試點用戶機的評估試驗結(jié)果可以看出,測試時間段內(nèi),基于固定測試點的三組用戶機授時精度標(biāo)準(zhǔn)差分別為:36.55ns、37.53ns、35.27ns。
【關(guān)鍵詞】:北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 授時服務(wù) 系統(tǒng)時間 時間傳遞 共視 雙向時間比對 性能評估
【學(xué)位授予單位】:長安大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:P127.1;P228.4
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-8
- 目錄8-10
- 第一章 緒論10-18
- 1.1 研究背景及意義10-12
- 1.2 授時技術(shù)12-16
- 1.2.1 現(xiàn)代授時技術(shù)12-13
- 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-18
- 第二章 時間系統(tǒng)與授時原理18-30
- 2.1 時間系統(tǒng)18-22
- 2.1.1 國際原子時18-19
- 2.1.2 協(xié)調(diào)世界時19-20
- 2.1.3 北斗時20-21
- 2.1.4 其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的系統(tǒng)時間21-22
- 2.2 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)授時原理22-24
- 2.3 授時誤差及修正24-29
- 2.3.1 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差24-26
- 2.3.2 與傳播路徑有關(guān)的誤差26-29
- 2.3.3 與接收機有關(guān)的誤差29
- 2.4 小結(jié)29-30
- 第三章 北斗系統(tǒng)時間性能評估30-52
- 3.1 系統(tǒng)時間性能評估30-31
- 3.2 GPS 共視31-34
- 3.2.1 基本原理31-33
- 3.2.2 GPS 共視數(shù)據(jù)預(yù)處理33-34
- 3.3 北斗共視34-36
- 3.4 雙向衛(wèi)星時間頻率傳遞36-38
- 3.5 數(shù)據(jù)處理中的平滑濾波方法38-42
- 3.5.1 Kalman 濾波38-39
- 3.5.2 Vondrak 平滑39-42
- 3.6 系統(tǒng)時間性能評估試驗指標(biāo)42-44
- 3.6.1 頻率準(zhǔn)確度42-43
- 3.6.2 頻率漂移率43
- 3.6.3 穩(wěn)定度43-44
- 3.7 試驗結(jié)果及初步分析44-50
- 3.7.1 GPS 共視法結(jié)果45-46
- 3.7.2 北斗共視法結(jié)果46-48
- 3.7.3 雙向衛(wèi)星時間頻率傳遞結(jié)果48-50
- 3.8 小結(jié)50-52
- 第四章 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)授時測試52-64
- 4.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)授時原理52-55
- 4.1.1 RNSS 授時原理52-54
- 4.1.2 RDSS 授時原理54-55
- 4.2 授時接收機組成及技術(shù)原理55-56
- 4.3 RNSS 靜態(tài)授時測試試驗方案56-59
- 4.4 試驗結(jié)果與分析59-62
- 4.5 小結(jié)62-64
- 第五章 總結(jié)與展望64-66
- 5.1 總結(jié)64
- 5.2 下一步工作64-66
- 參考文獻66-70
- 碩士在讀期間取得的研究成果70-71
- 致謝71-72
【參考文獻】
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