為提升高精度時間比對的可靠性,結合衛(wèi)星雙向時間比對（Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT）和GPS精密單點定位（Precise Point Positioning, PPP）時間比對長短穩(wěn)特性,利用穩(wěn)定度加權、 Vondrák-?epek組合濾波以及Kalman濾波融合方法對中國科學院國家授時中心（National Time Service Center,NTSC）和德國物理技術研究院（Physikalisch-Technische Bundesanstalt, PTB）間的TWSTFT和GPS PPP時間比對結果進行了融合處理并對3者進行了比較分析.結果表明, 3種融合算法對于TWSTFT中的周日效應以及GPS PPP結果的"天跳"現(xiàn)象都有不同程度的改善,融合結果與GPS PPP鏈路差值（Double Clock Difference, DCD）結果的絕對值保持在鏈路校準的不確定度范圍內. 3者1 d的時間和頻率穩(wěn)定度可以達到亞納秒和10-15量級, Vondrák-?epek融合方法1 d以內的穩(wěn)定度最高,適用于... 

【文章來源】：天文學報. 2020,61(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

不同方法的修正Allan偏差

從圖3可以看出,TWSTFT結果與GPS PPP時間比對結果趨勢一致,但在TWSTFT結果的某些天中有明顯的周日效應存在,短期穩(wěn)定度較差,在GPS PPP時間比對結果中也有明顯的“跳變”現(xiàn)象出現(xiàn).因此為提高時間比對鏈路性能,利用第3節(jié)的3種方法分別對TWSTFT和GPS PPP結果進行融合,融合結果如圖4所示.從圖4可以看出,3種不同融合方法的結果相近,對于TWSTFT中的周日效應以及GPS PPP結果的“天跳”現(xiàn)象都有不同程度的改善.Vondr′ak-ˇCepek融合結果的平滑程度更高,Kalman濾波融合和穩(wěn)定度加權融合結果的平滑度雖然沒有Vondr′ak-ˇCepek法的高,但它們能保留更多的原始比對信息.為對3種融合結果的一致性進行評估,我們以GPS PPP鏈路差值DCD結果為參考,分別計算其與3種不同融合方法結果的差,如圖5所示,相關統(tǒng)計情況如表1所示.

從圖6和圖7可以看出,3種融合方法對于TWSTFT的短期穩(wěn)定度和周日效應都有明顯改善,3者1 d的時間和頻率穩(wěn)定度可以達到亞納秒和10-15量級.在平均時間小于1 d時,由于融合的平滑性更強,其穩(wěn)定度最高,但會丟失原始比對結果的固有信息,保真度較差;穩(wěn)定度加權融合結果的保真度較好,但其主要是以犧牲PPP結果的短穩(wěn)為代價,所以穩(wěn)定度較差;Kalman濾波融合結果在不犧牲短期穩(wěn)定度的同時,還具有很高的保真度,但在濾波初始化時收斂較慢.圖7 不同方法的修正Allan偏差

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]基于數(shù)據融合的電離層VTEC反演精度分析[J]. 郭承軍,吳玉飛.  天文學報. 2019(03)
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碩士論文
[1]GPS PPP時間傳遞技術研究[D]. 廣偉.中國科學院研究生院(國家授時中心) 2012



本文編號：3575972