衛(wèi)星測定軌、精密測量等諸多領(lǐng)域都需要納秒級的時(shí)間同步,但衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)十納秒量級的授時(shí)服務(wù),需要建設(shè)專用的共視時(shí)間比對鏈路、衛(wèi)星雙向時(shí)間傳遞鏈路等,并且在事后交換數(shù)據(jù)才能實(shí)現(xiàn)納秒量級的時(shí)間同步。針對現(xiàn)有納秒量級時(shí)間同步方法成本高,用戶容量限制,實(shí)時(shí)性差等問題,借助中國區(qū)域?qū)Ш皆囼?yàn)系統(tǒng)（China Area Positioning System,簡稱CAPS）資源,研究并實(shí)現(xiàn)了一種基于通信衛(wèi)星的高精度授時(shí)方法。分析了基于通信衛(wèi)星的共視授時(shí)方法原理,該方法的核心是具有偽距差分功能的虛擬星載原子鐘技術(shù)（簡稱虛擬鐘）,用戶端通過導(dǎo)航電文獲得虛擬鐘改正量用于改正授時(shí)結(jié)果,以接收通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的來自CAPS主控站的信號的方式即可獲得與共視時(shí)間傳遞相當(dāng)?shù)氖跁r(shí)精度。對該方法的各類誤差進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并開展基于通信衛(wèi)星的共視授時(shí)試驗(yàn),該方法在局部范圍內(nèi)能實(shí)現(xiàn)納秒量級的時(shí)間同步,但隨著用戶與CAPS主控站基線長度的增加,授時(shí)精度隨之下降,尤其在機(jī)動(dòng)期間,授時(shí)精度能超過100ns。為了減小基線長度對共視授時(shí)的影響,研究并從工程上實(shí)現(xiàn)了一種虛擬共視基準(zhǔn)站（Virtual Common-View Refe... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家授時(shí)中心)陜西省

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

3CAPS共接收機(jī)（右）及匹配天線（左）

并將這些參數(shù)作為已知量用于機(jī)動(dòng)期間的衛(wèi)星定軌，減少機(jī)動(dòng)后進(jìn)入巡航狀態(tài)衛(wèi)星定軌的待估參數(shù)數(shù)量，使用機(jī)動(dòng)后衛(wèi)星的短弧段觀測數(shù)據(jù)可以在短時(shí)間內(nèi)（小時(shí)左右）完成衛(wèi)星軌道的精密定軌和預(yù)報(bào)[44]。3.3.4 站間時(shí)間同步基于 VCVRS 的授時(shí)系統(tǒng)要求各個(gè)授時(shí)基準(zhǔn)站與西安中心站保持時(shí)間同步選擇 CAPS 測定軌站所在地建站，可以充分利用外測定軌站與西安測軌主站之間的衛(wèi)星雙向比對鏈路達(dá)到站間時(shí)間同步的目的。但是由于測軌站在測定衛(wèi)星軌道時(shí)通常有多種方式，并不能夠保證任意兩個(gè)基準(zhǔn)站之間的雙向衛(wèi)星比對結(jié)果是實(shí)時(shí)連續(xù)的，針對這個(gè)情況，考慮使用鐘差預(yù)報(bào)的方式來保證系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性圖 3.3.3 是喀什-西安，三亞-西安一天的衛(wèi)星雙向比對結(jié)果，不難看出鐘差數(shù)據(jù)存在無規(guī)律性的缺失，整體趨勢上近似一次線性變化。因此選擇合適的鐘差預(yù)報(bào)模型對鐘差進(jìn)行預(yù)報(bào)十分必要[45~46]。

4.1.1 接收機(jī) A 開關(guān)機(jī)前后時(shí)差數(shù)據(jù)的均值與方差統(tǒng)計(jì)表（單位：系統(tǒng)名稱GPS GLONASSMean Std Mean Std一次關(guān)機(jī)前 11.74 6.38 -106.39 23.50一次重啟后至二次關(guān)機(jī)前 10.81 5.57 -105.51 23.37二次重啟后至三次關(guān)機(jī)前 19.93 6.65 -90.74 26.26三次重啟后 18.34 5.90 -60.90 22.24 4.1.2 接收機(jī) B 開關(guān)機(jī)前后時(shí)差數(shù)據(jù)的均值與方差統(tǒng)計(jì)表（單位：系統(tǒng)名稱GPS GLONASSMean Std Mean Std一次關(guān)機(jī)前 -37.61 7.67 -152.21 23.20一次重啟后至二次關(guān)機(jī)前 -38.22 6.63 -147.45 40.22二次重啟后至三次關(guān)機(jī)前 -28.48 7.40 -128.68 51.58三次重啟后 -30.52 6.22 -105.81 22.20

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
[1]聯(lián)合測軌VLBI、USB及空間VLBI技術(shù)對月球探測器精密定軌的研究[D]. 李雪川.武漢大學(xué) 2016
[2]基于共視原理的衛(wèi)星授時(shí)方法[D]. 許龍霞.中國科學(xué)院研究生院（國家授時(shí)中心） 2012

碩士論文
[1]虛擬參考站誤差分析與算法研究[D]. 張成軍.中國人民解放軍信息工程大學(xué) 2005



本文編號：3454431