20世紀80年代就出現(xiàn)了基于衛(wèi)星導航系統(tǒng)的共視比對技術,距今已有40多年。本書圍繞衛(wèi)星導航系統(tǒng)中的共視時間比對技術,結合作者在相關研究領域的技術積累和工程實踐,重點介紹衛(wèi)星導航系統(tǒng)中的共視比對技術及對共視比對技術的改進和拓展應用。本書內(nèi)容主要包括三部分,第一部分為共視比對技術的介紹,包括比對原理和影響共視比對的誤差源分析;第二部分為共視比對技術的改進方法,包括將共視比對應用于授時和溯源;第三部分為共視比對技術的拓展應用,包括在遠程時間校準、時間頻率復現(xiàn)中的應用,以及共視比對思想在空間站時間比對中的應用。
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國家重大科技專項項目“轉(zhuǎn)發(fā)式衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)”的子課題“轉(zhuǎn)發(fā)式共視授時試驗任務”的負責人,子課題編號ZFSRW05。
目錄
前言
第1章 緒論1
1.1 時間傳遞與時間比對1
1.2 共視時間比對的發(fā)展2
1.3 共視的核心——參考源3
1.3.1 基于不同參考源的共視時間比對4
1.3.2 參考源對共視時間比對的重要性5
第2章 從單向授時到共視時間比對8
2.1 授時概述8
2.1.1 授時的概念8
2.1.2 授時技術的發(fā)展13
2.1.3 授時的一般過程31
2.1.4 授時性能的衡量指標31
2.2 衛(wèi)星導航系統(tǒng)單向授時33
2.2.1 單向授時原理33
2.2.2 單向授時誤差源分析35
2.2.3 單向授時特點分析48
2.3 基于導航衛(wèi)星的共視時間比對49
2.3.1 基于GNSS衛(wèi)星的共視時間比對原理49
2.3.2 共視時間比對標準50
2.3.3 共視時間比對事后數(shù)據(jù)處理52
2.3.4 共視時間比對誤差源分析54
2.3.5 共視時間比對技術特點分析60
第3章 利用共視比對提高單向授時精度61
3.1 基于共視的授時方法61
3.1.1 共視與授時的區(qū)別61
3.1.2 共視應用于授時的難點63
3.1.3 共視授時方法的原理64
3.1.4 共視授時優(yōu)勢分析66
3.2 共視授時系統(tǒng)的組成69
3.2.1 共視授時監(jiān)測站70
3.2.2 共視授時數(shù)據(jù)處理中心73
3.2.3 共視授時系統(tǒng)時延標定75
3.3 共視授時偏差參數(shù)生成與播發(fā)77
3.3.1 共視授時偏差參數(shù)生成77
3.3.2 共視授時數(shù)據(jù)播發(fā)方式83
3.3.3 共視授時播發(fā)內(nèi)容85
3.4 共視授時原理驗證與誤差分析87
3.4.1 共視授時原理驗證87
3.4.2 共視授時誤差分析90
第4章 授時與溯源的融合92
4.1 衛(wèi)星導航系統(tǒng)的溯源方法92
4.1.1 GNSS溯源原理93
4.1.2 GNSS溯源特點98
4.1.3 BDS/GPS/GLONASS溯源性能分析100
4.2 基于共視比對的衛(wèi)星導航系統(tǒng)溯源實現(xiàn)102
4.2.1 共視改進北斗溯源原理102
4.2.2 北斗溯源偏差建模104
4.2.3 利用溯源模型播發(fā)差分授時模型的可行性研究105
4.2.4 共視改進北斗溯源需考慮的問題108
4.3 基于改進溯源參數(shù)的北斗單向授時性能分析111
4.3.1 GEO衛(wèi)星實現(xiàn)改進溯源方法的優(yōu)勢分析112
4.3.2 測試試驗平臺114
4.3.3 授時性能試驗分析115
第5章 利用GNSS共視實現(xiàn)遠程時間校準與復現(xiàn)123
5.1 納秒級時間同步需求及現(xiàn)狀123
5.1.1 應用場景分析123
5.1.2 現(xiàn)狀分析125
5.2 遠程時間校準與復現(xiàn)系統(tǒng)整體架構設計127
5.2.1 遠程時間校準與復現(xiàn)工作原理127
5.2.2 關鍵數(shù)據(jù)處理129
5.2.3 系統(tǒng)特點分析132
5.3 遠程時間校準與復現(xiàn)系統(tǒng)軟硬件設計133
5.3.1 系統(tǒng)組成結構134
5.3.2 遠程時間比對基準/校準終端設計135
5.3.3 遠程時間復現(xiàn)終端設計145
5.3.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理監(jiān)控中心設計150
5.3.5 通信協(xié)議154
5.4 遠程時間校準與復現(xiàn)系統(tǒng)性能分析157
5.4.1 設備時延影響分析158
5.4.2 遠程時間校準終端性能測試與分析159
5.4.3 遠程時間復現(xiàn)終端性能測試與分析164
第6章 基于空間站原子鐘的共視時間比對171
6.1 空間站原子鐘作為共視參考源的條件分析171
6.1.1 中國空間站171
6.1.2 歐洲ACES計劃172
6.1.3 空間站高精度的原子鐘174
6.1.4 空地微波時間比對鏈路175
6.2 空間站共視方法的改進177
6.2.1 空間站軌道特性與對地可見性分析177
6.2.2 軌道誤差對傳統(tǒng)空間站共視時間比對的影響181
6.2.3 傳統(tǒng)共視方法的應用局限183
6.2.4 適合空間站特征的共視方法185
6.3 空間站分時共視性能分析192
6.3.1 空間站軌道誤差分析192
6.3.2 微波時間比對鏈路誤差分析193
6.3.3 空地鐘差建模誤差分析196
6.3.4 空間站分時共視時間比對性能分析198
參考文獻201