“北斗一號(hào)”是我國(guó)第一代自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),可為分布在我國(guó)及周邊地區(qū)的用戶(hù)提供定位、短消息通信及定時(shí)服務(wù)。本文通過(guò)對(duì)“北斗一號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的深入分析,結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)時(shí)統(tǒng)領(lǐng)域的時(shí)間同步狀況,提出了北斗衛(wèi)星單向授時(shí)接收機(jī)設(shè)計(jì)方案和基于北斗+GPS的雙系統(tǒng)互為備份的授時(shí)產(chǎn)品解決方案。 文章通過(guò)對(duì)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)、時(shí)間同步技術(shù)、GPS系統(tǒng)原理、GPS衛(wèi)星接收機(jī)設(shè)計(jì)原理和北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)原理的介紹,給出了基于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的以太網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的授時(shí)設(shè)備設(shè)計(jì)方案、北斗衛(wèi)星信號(hào)接收天線(xiàn)和北斗衛(wèi)星接收機(jī)的可行性設(shè)計(jì)方案。 本文所給出的北斗授時(shí)型接收機(jī)設(shè)計(jì)方案采用了單向定時(shí)模式,單向定時(shí)屬于被動(dòng)方式,不占用系統(tǒng)容量,解決了北斗系統(tǒng)的用戶(hù)數(shù)量的限制。 作者在進(jìn)行北斗衛(wèi)星接收天線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí),充分考慮了“北斗一號(hào)”工作頻點(diǎn)為公用頻段,干擾較多等特點(diǎn),在進(jìn)行大量的抗干擾試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,給出了具有指導(dǎo)意義的天線(xiàn)架設(shè)方法。 作者在深入研究北斗導(dǎo)航系統(tǒng)工作機(jī)制的前提下,進(jìn)行深入市場(chǎng)調(diào)研,并給出了北斗授時(shí)型接收機(jī)模塊化設(shè)計(jì)方案,提供基本的、必需的信號(hào)輸出。在該方案中作者即充分了的考慮了后續(xù)授時(shí)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的便利性,也可作為OEM板提供給設(shè)備廠(chǎng)商進(jìn)行系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)。作者在授時(shí)接收機(jī)設(shè)計(jì)中,承擔(dān)了射頻模塊的設(shè)計(jì)、硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)和用戶(hù)接口模塊的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。 作者在基于北斗衛(wèi)星的授時(shí)系統(tǒng)的研制過(guò)程中,同時(shí)考慮了北斗系統(tǒng)的可靠性和GPS系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提出了北斗+GPS雙系統(tǒng)冗余備份的設(shè)計(jì)思路。作者在設(shè)計(jì)北斗+GPS衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng)方案中,同樣采用了模塊化設(shè)計(jì)方案,核心部分采用相同的設(shè)計(jì)方案,將接口部分獨(dú)立出來(lái),以適應(yīng)不同領(lǐng)域?qū)敵鼋涌谛枨蟮牟煌?加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。同時(shí),本設(shè)計(jì)可配置不同等級(jí)的晶體鐘或原子鐘來(lái)滿(mǎn)足不同的授時(shí)精度要求,使產(chǎn)品達(dá)到最高的性?xún)r(jià)比。 作者在上述設(shè)計(jì)思路指導(dǎo)下,參與攻克了北斗+GPS雙系統(tǒng)融合與無(wú)損切換技術(shù)、高精度時(shí)間維護(hù)技術(shù)、高精度網(wǎng)絡(luò)授時(shí)處理技術(shù)和高精度時(shí)頻標(biāo)合成技術(shù);承擔(dān)并完成了北斗/GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器協(xié)議解析、合成及液晶顯示驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì);承擔(dān)并完成了北斗/GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器、北斗/GPS雙系統(tǒng)電力同步時(shí)鐘和北斗/GPS雙系統(tǒng)CDMA基站時(shí)鐘的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案研究和硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)了科技成果鑒定,北斗/GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器獲得河南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 本課題所提出的北斗+GPS雙系統(tǒng)衛(wèi)星授時(shí)產(chǎn)品的成功研制,必將大大加快北斗導(dǎo)航系統(tǒng)有授時(shí)領(lǐng)域的民用化,增強(qiáng)時(shí)間同步領(lǐng)域的安全性、可靠性。
【學(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類(lèi)】：P127.1
【部分圖文】：

2.2.LI空間衛(wèi)星星座空間衛(wèi)星星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星構(gòu)成，如圖2一1所示，24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)地心軌道平面內(nèi)，每個(gè)軌道4顆衛(wèi)星。衛(wèi)星的運(yùn)行軌道周期是半個(gè)恒星日，或者說(shuō)n小時(shí)58分。各個(gè)軌道接近于圓形，而且沿赤道以600間隔均勻分布，相對(duì)赤道面的傾斜角為550。軌道半徑(即從地球質(zhì)心到衛(wèi)星的額定距離)大約為26，60Okm。因此，同一觀測(cè)站上，每天出現(xiàn)的衛(wèi)星分布圖形第6頁(yè)

的下行延遲以及其它各種延遲(對(duì)流層、電離層等)傳送到用戶(hù)機(jī)，用戶(hù)機(jī)通過(guò)接收導(dǎo)航電文及相關(guān)信息自主計(jì)算出鐘差并修正本地時(shí)間，使本地時(shí)間和北斗時(shí)間同步，系統(tǒng)設(shè)計(jì)授時(shí)指標(biāo)為100ns。北斗單向授時(shí)原理如圖2一9所示。上上行時(shí)延修正 正JJJ七斗衛(wèi)星翻口比吸優(yōu)估計(jì) 計(jì)多多普勒效應(yīng)修正 正電電離層時(shí)延修正 正對(duì)對(duì)流層時(shí)延修正 正下下行時(shí)延修正 正地地球自轉(zhuǎn)效應(yīng)修正 正本本地鐘差修正 正圖2一9北斗單向授時(shí)原理第17頁(yè)

的下行延遲以及其它各種延遲(對(duì)流層、電離層等)傳送到用戶(hù)機(jī)，用戶(hù)機(jī)通過(guò)接收導(dǎo)航電文及相關(guān)信息自主計(jì)算出鐘差并修正本地時(shí)間，使本地時(shí)間和北斗時(shí)間同步，系統(tǒng)設(shè)計(jì)授時(shí)指標(biāo)為100ns。北斗單向授時(shí)原理如圖2一9所示。上上行時(shí)延修正 正JJJ七斗衛(wèi)星翻口比吸優(yōu)估計(jì) 計(jì)多多普勒效應(yīng)修正 正電電離層時(shí)延修正 正對(duì)對(duì)流層時(shí)延修正 正下下行時(shí)延修正 正地地球自轉(zhuǎn)效應(yīng)修正 正本本地鐘差修正 正圖2一9北斗單向授時(shí)原理第17頁(yè)

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 李澤文;楊京渝;彭曙蓉;馮科;;智能電網(wǎng)高精度時(shí)間同步方法[J];電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào);2011年03期

2 汪洋;趙宏波;劉春梅;陳U

本文編號(hào)：2815556