【摘要】：隨著航天技術的不斷發(fā)展,人類對科學的探索研究從地面延伸至深空,空間站、空間飛行器等各類航天器的數(shù)量日益增多,航天器的精密定軌和精密測量等工作需要更高精度的時間基準作為支撐,高精度時間傳遞及同步技術成為高精度時頻基準在空間科學技術應用中的瓶頸。研究更高精度的時間同步方法,有助于實現(xiàn)航天器用戶的高精度授時需求,可為我國構建天空地一體化的時間同步網(wǎng)絡提供技術積累。本文主要針對空間航天器用戶之間的時間同步方法展開研究,主要內容如下:(1)研究了基于Ka星間鏈路的空間用戶之間的時間同步方法,針對星間鏈路雙向時間同步過程中的測量誤差展開分析,其中運動時延誤差對時間同步精度的影響最大,可以達到微秒量級。(2)由于Ka鏈路需要通過偽距歷元歸算獲得同一測量時刻的雙向偽距,本文研究了拉格朗日插值法和冪多項式擬合法,兩種偽距歷元歸算方法,并利用仿真數(shù)據(jù)對兩種方法的偽距歷元歸算精度進行了分析,比較了兩種歷元歸算方法的優(yōu)缺點。(3)本文提出了一種基于單點偽距歸算的運動時延修正方法,該方法僅需時間同步雙方其中一方的運動速度及雙方的位置信息,即可對運動時延誤差進行修正,其優(yōu)勢在于,使雙向時間同步精度不受速度精度較差一方的速度誤差的影響。(4)通過仿真實驗,在不同的應用場景下,對基于單點偽距歸算運動時延誤差修正算法進行了驗證。利用北斗三號衛(wèi)星與西安Ka地面站之間的星間鏈路實測數(shù)據(jù)對本文提出的運動時延修正算法進行了驗證,利用該算法修正后實現(xiàn)的星地時間同步精度優(yōu)于0.1ns;驗證了通過北斗廣播星歷計算的衛(wèi)星速度可以使基于單點偽距歸算運動時延修正達到優(yōu)于0.01ns的精度。
【圖文】：

坐標系旋轉變換示意圖

不同高度角下電離層時延
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院國家授時中心)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V52;TP301.6

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本文編號：2670815