收藏本站
《中国科学院研究生院(国家授时中心)》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

GPS共视时间频率传递应用研究

杨旭海  
【摘要】: 随着科学技术的发展,高精度时间频率传递在国民经济发展中的地位日趋重要。近年来,随着国防和空间技术的发展,对高精度时间和频率传递提出了更高的要求。SDH通信网的时间同步,空中目标的探测和拦截(类似美国爱国者导弹系统),对时间同步精度要求达纳秒量级。但纳秒量级精度的时间传递设备国内尚不能自行生产。除精度要求外,很多应用还需要时间同步的实时性等要求。由于GPS共视时间传递技术具有设备价格便宜、定时精度高、使用方便的特点,因此开展GPS共视应用研究,对解决我国的通信和国防建设事业对高精度时间同步的需求具有重要意义。 用普通的Motorola vp Oncore型GPS接收机,研制了一套新型廉价的GPS共视时间传递系统,给出了系统设计方案。为防止其它共视接收机曾出现的不能严格共视问题,设计了严格的同步控制策略。采用面向对象技术,设计了系统的软件,保障了系统的可靠性。零基线单通道共视比对表明:系统性能稳定,在天线坐标存在0.3m误差的的情况下,原始共视比对数据的均方根误差不大于4.9ns。 很多高精度时间同步应用对实时性要求很高。通过套接字技术可实现GPS共视资料在Internet上快速传递,然后对共视资料进行高精度快速处理可实现近实时共视时间同步。常见的平滑方法不能满足近实时共视的要求。分析Gps共视资料特点,设计一种卡尔曼滤波算法,对共视资料进行近实时处理,以便削弱观测噪声,估计异地钟差。对相距1000多公里的日本通信综合研究所(CRL)与韩国计量科学研究院(KRIS)在2001年全年的共视观测资料处理结果表明:卡尔曼滤波算法所得钟差与根据BIPM T公报所得钟差的均方根误差优于2.6ns。最后对近实时共视应用于多站点间相互比对的情况,为进一步提高比对精度,提出在卡尔曼滤波算法基础上使用间接观测平差处理技术,根据共视网络中站点间距离设置观测权值,通过解矛盾方程组得到两站钟差。以NTSC、CRL和KRIS3站比对为例,以根据BIPM T公报得到的钟差为标准,对间接观测平差处理前后的数据比较表明,近实时比对精度可进一步提高。由于近实时共视Kalman滤 波结果序列中,相邻时刻钟差差异很小,可以用当前钟差进行简单外推,估计 出下个时刻的钟差,实现钟差预报,仍然可获得较高的精度。 分析了GPs共视的主要误差源,重点分析了多径效应的影响。 分析了GPs可驯铆钟在通信网频率同步中的应用。设计了一种基于GPs共 视比对方法的通信网专用BITs系统,在新的BITs系统主要研究了铆原子频率 标准频率准确度的测量、数据处理和控制方法。与传统方法相比,新系统没有 使用价格昂贵的高精度、高分辨率电子计数器,而是采用分辨为0 .1微秒的时 间间隔计数器和卡尔曼滤波算法来进行数据平滑,从而在确保精度的情况下降 低了成本。新算法通过设置滤波器的时间常数,利用时差法间接进行频率测量, 克服由于GPs的秒信号、铆钟的秒信号的不稳定和测量噪声带来的影响。根据 该算法对LPFRs铆钟的频率准确度进行测量和控制,为了不影响铆原子频标的 短期稳定度,采取了较小的移相步进量对其频率进行控制和调整。测量结果表 明:在确保铆钟短期稳定度的情况下,频率准确度优于1 X10一12。 分析了我国的数字同步网及其业务网的对时间频率同步的需求,以及PRc 和PRs的时间频率溯源问题。分析表明:使用GPs共视溯源具有链路少、精度 高、使用方便的特点。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(国家授时中心)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:P228.4

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王彦辉;秘金钟;谷守周;;不同基线长度的GPS共视授时算法[J];导航定位学报;2017年04期
2 盛传贞;张京奎;应俊俊;韩国峰;;电离层改正模型对GPS共视时间传递的影响分析[J];现代导航;2016年04期
3 刘娅;陈瑞琼;赵志雄;李孝辉;;UTC(NTSC)远程高精度复现方法研究及工程实现[J];时间频率学报;2016年03期
4 张向波;胡永辉;王如龙;武建锋;何在民;赵当丽;;GNSS定时标准制定中相关问题探讨及说明[J];导航定位学报;2016年02期
5 高为广;蔺玉亭;陈谷仓;孟轶男;;北斗系统在轨卫星钟性能评估方法及结论[J];测绘科学技术学报;2014年04期
6 彭啸虎;米亮;;GPS共视授时中的多径效应分析[J];电脑知识与技术;2013年01期
7 赵当丽;胡永辉;翟慧生;马红皎;;基于卫星共视技术的电网时间同步[J];电力科学与技术学报;2011年03期
8 刘杨;申文斌;夏敏;易俊;;利用GPS共视法确定重力位差及海拔高差的实验研究[J];武汉大学学报(信息科学版);2011年06期
9 张小红;程世来;李星星;郭斐;;单站GPS载波平滑伪距精密授时研究[J];武汉大学学报(信息科学版);2009年04期
10 李孝辉;吴海涛;边玉敬;王丹妮;;内含伪距差分功能的虚拟卫星原子钟[J];中国科学(G辑:物理学 力学 天文学);2008年12期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 朱玺;光纤时间频率同步网络技术及应用[D];清华大学;2016年
2 苗菁;自由空间时间频率同步[D];清华大学;2015年
3 白钰;光纤时频网络化精密同步及航天测量应用[D];清华大学;2015年
4 王继刚;基于GPS精密单点定位的时间比对与钟差预报研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2010年
5 王海;精密时频测量和控制技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
6 偶晓娟;皮秒级时频处理原理及电领域传输速度异常现象研究[D];西安电子科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李家蓬;MLAT系统结构分析与仿真设计[D];中国民航大学;2015年
2 杨航;基于UTC的远程时间频率源校准方法改进及应用[D];北京交通大学;2015年
3 殷龙龙;基于PPP在线时间比对技术研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2015年
4 朱张林;JATC比对网络数据传输技术研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2015年
5 何力睿;守时设备嵌入式软件设计与实现[D];电子科技大学;2015年
6 王天;北斗卫星导航系统授时性能评估研究[D];长安大学;2014年
7 张继海;系统时间溯源软件设计[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2014年
8 丁建松;双基地SAR同步技术研究与实现[D];电子科技大学;2013年
9 和涛;时间频率远程校准系统测量终端设计与实现[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2013年
10 林思佳;时频子系统远程时间同步技术研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 李志刚,李焕信,张虹;卫星双向法时间比对的归算[J];天文学报;2002年04期
2 施闯,刘经南,姚宜斌;高精度GPS网数据处理中的系统误差分析[J];武汉大学学报(信息科学版);2002年02期
3 王正明,董绍武,任燕,漆溢,刘春侠,王改霞;CSAO多通道GPS/GLONASS接收机试运行结果[J];陕西天文台台刊;2001年02期
4 杨旭海,胡永辉,李志刚;Windows平台的计算机串口测试软件[J];陕西天文台台刊;2001年02期
5 杨旭海,胡永辉,李志刚,张志武;Motorola VP OnCore接收机的GPS数据接收软件[J];陕西天文台台刊;2001年01期
6 王正明,高俊法;高精度国际时间比对的进展[J];天文学进展;2000年03期
7 王晓强;GPS测量中多路径误差的影响[J];地壳形变与地震;2000年01期
8 王正明;关于GPS测时精度与共视问题[J];陕西天文台台刊;1998年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑旭;;小波分析在GPS数据挖掘中的研究与应用综述[J];科技资讯;2017年26期
2 姜东升;吴乐群;王颖;高振良;;星载铷原子钟频率特性星地测量技术研究[J];宇航计测技术;2017年04期
3 陈晓堂;刘娅;史琛;李孝辉;王晓晗;;不同扩频码速率对TWSTFT比对的影响研究[J];时间频率学报;2017年03期
4 张亮;刘晓明;;顾及系统参数的GNSS基线网平差及软件设计[J];测绘与空间地理信息;2017年06期
5 赵琳钰;陶庭叶;杜红雨;罗磊;方嘉浩;;一种自制北斗导航定位集成模块[J];黑龙江科技信息;2017年15期
6 李丹丹;许龙霞;朱峰;李孝辉;;北斗卫星导航系统逆向接收溯源方法[J];宇航学报;2017年04期
7 郑阔;;大型构筑物GNSS监测多路径探测及消除方法研究[J];北京测绘;2017年02期
8 赵娜;汤廷松;王冬霞;;远程时间同步性能标定方法及试验验证[J];导航定位学报;2017年01期
9 王振辉;胡兴树;符鸿;韩王;;HiCORS应用于远海岛(礁)控制测量的可行性研究[J];测绘地理信息;2017年01期
10 苏晓斌;曾宇;;数字吴川GPS首级控制网建立及精度分析[J];科技资讯;2016年13期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 温会锋;张增强;;基于3σ法的卫星共视时间传递算法设计[J];航空计算技术;2016年03期
2 王成;王解先;段兵兵;;附有国际参考电离层约束的全球电离层模型[J];武汉大学学报(信息科学版);2014年11期
3 王力军;;超高精度时间频率同步及其应用[J];物理;2014年06期
4 和涛;张慧君;李孝辉;赵志雄;;基于UTC(NTSC)的时间频率远程校准与溯源研究[J];电子测量技术;2013年05期
5 高为广;苏牡丹;李军正;胡志刚;;北斗卫星导航系统试运行服务性能评估[J];武汉大学学报(信息科学版);2012年11期
6 杨元喜;李金龙;徐君毅;汤静;郭海荣;何海波;;中国北斗卫星导航系统对全球PNT用户的贡献[J];科学通报;2011年21期
7 刘魁星;桑怀胜;王茂磊;黄显安;;卫星导航系统时间同步方法分析与研究[J];电视技术;2010年S1期
8 赵当丽;翟慧生;胡永辉;焦群;何迎利;冯宝英;;利用卫星共视比对系统实现电网的时间同步[J];现代电力;2010年02期
9 孙宏伟;李岚;苏哲斌;;卫星位置误差对GPS共视时间比对的影响[J];武汉大学学报(信息科学版);2009年08期
10 陈建鹏;毛悦;;利用星地双向伪距数据进行钟差预报分析[J];测绘科学技术学报;2009年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 白钰;光纤时频网络化精密同步及航天测量应用[D];清华大学;2015年
2 潘维斌;LHAASO实验高精度时间测量系统研究[D];清华大学;2014年
3 王时光;高精度镉离子原子钟[D];清华大学;2013年
4 武文俊;卫星双向时间频率传递的误差研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2012年
5 李成;大型物理实验装置高精度时间同步技术研究[D];中国科学技术大学;2012年
6 王正博;北斗同步、授时方案与激光冷却镉离子微波频标的研究[D];清华大学;2012年
7 都文和;星地激光通信中非柯尔莫哥洛夫湍流影响研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 李滚;GPS载波相位时间频率传递研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2007年
9 董绍武;守时中的若干重要技术问题研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2007年
10 郭海荣;导航卫星原子钟时频特性分析理论与方法研究[D];解放军信息工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 裴超;GNSS接收机时频校准技术研究[D];北京交通大学;2014年
2 左飞;新型的远程时间频率校准系统[D];北京交通大学;2014年
3 祁万龙;基于ED-129的ADS-B监视功能设计与实现[D];电子科技大学;2013年
4 和涛;时间频率远程校准系统测量终端设计与实现[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2013年
5 朱琳;GNSS系统时差单站和多站联合监测方法研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2013年
6 李晓睿;单站GPST/GLONASST实时时差监测与预报研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2013年
7 杨帆;基于北斗GEO和IGSO卫星的高精度共视时间传递[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2013年
8 林思佳;时频子系统远程时间同步技术研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2013年
9 宋江娴;时差定位算法及授时信息传输实现研究[D];电子科技大学;2013年
10 裴敬芝;卫星定位系统驯服的高精度频率源[D];武汉理工大学;2013年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张如飞;刘晖;舒宝;钱闯;;BDS PPP高精度时间传递方法与精度比较[J];大地测量与地球动力学;2017年10期
2 王宁;王宇谱;李林阳;翟树峰;吕志平;;BDS星载原子钟频率稳定性分析[J];武汉大学学报(信息科学版);2017年09期
3 刘宇玺;贾小林;;北斗系统新入网IGSO卫星服务性能分析[J];海洋测绘;2017年04期
4 仵伟;;一种用于载波平滑码伪距的自适应滤波方法[J];现代导航;2017年03期
5 郭京;朱晓峰;李双明;;基于FPGA的自适应解调器设计[J];无线电工程;2017年06期
6 王宇谱;吕志平;李林阳;翟树峰;;GPS BLOCK IIF星载原子钟长期性能分析[J];天文学报;2017年03期
7 于合理;郝金明;罗璠;谢建涛;;基于广播星历的单站载波相位授时算法[J];测绘科学技术学报;2016年06期
8 王宇谱;吕志平;王宁;;BDS星载原子钟长期性能分析[J];测绘学报;2017年02期
9 章洁君;陈俊平;张益泽;;GNSS空间信号法时差监测方法与结果分析[J];测绘通报;2017年01期
10 赵莎;;基于卫星共视法的电网时频测量及同步技术[J];计算机测量与控制;2016年12期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 朱玺;光纤时间频率同步网络技术及应用[D];清华大学;2016年
2 黄观文;GNSS星载原子钟质量评价及精密钟差算法研究[D];长安大学;2012年
3 杜保强;基于异频信号的群相位量子化处理及其关键技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张万红;MLAT系统定位算法研究及实现[D];中国民航大学;2017年
2 于碧云;Galileo系统时差监测方法研究与实现[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2016年
3 张涛;GNSS载波相位远程时间比对技术研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2016年
4 易丽;污水管网流量远程校准及其校准器的研究[D];中国计量学院;2016年
5 黄江鹏;基于GPS/BDⅡ代的精密授时技术研究与实现[D];中北大学;2015年
6 朱张林;JATC比对网络数据传输技术研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2015年
7 陈桂林;能源智慧计量系统及实物仿真装置研究[D];中国计量学院;2015年
8 康德功;基于滤波降噪修正的平滑伪距差分技术在卫星定位中的研究[D];太原理工大学;2014年
9 王天;北斗卫星导航系统授时性能评估研究[D];长安大学;2014年
10 眭明;星机双基地SAR同步技术研究[D];电子科技大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 王正明,高俊法;高精度国际时间比对的进展[J];天文学进展;2000年03期
2 胡锦伦;综合GPS时间[J];电波科学学报;1997年03期
3 过静珺,商瑞斌,李毓麟;多路径效应对GPS定位影响的研究[J];工程勘察;1995年02期
4 刘经南 ,刘大杰 ,崔希璋;卫星网与地面网联合平差的理论和应用[J];武汉测绘科技大学学报;1987年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭海荣;杨生;杨元喜;何海波;;基于卫星双向时间频率传递进行钟差预报的方法研究[J];武汉大学学报(信息科学版);2007年01期
2 王继刚;胡永辉;何在民;武建锋;马红皎;王康;;基于修正线性组合模型的原子钟钟差预报[J];天文学报;2011年01期
3 滕云龙;师奕兵;郑植;;钟差辅助故障卫星检测算法研究[J];振动与冲击;2011年06期
4 雷雨;赵丹宁;高玉平;;基于灰色系统和神经网络的钟差预报[J];时间频率学报;2013年03期
5 李文忠;何毓宁;;一种新型的钟差测定仪器——捕捉笼式数字秒差计[J];地震地磁观测与研究;1988年01期
6 雷雨;赵丹宁;;基于最小二乘支持向量机的钟差预报[J];大地测量与地球动力学;2013年02期
7 张佑龙;金艳;方素贞;朱生水;;台站钟差对地震精确定位的影响[J];高原地震;2014年02期
8 李星星;徐运;王磊;;非差导航卫星实时/事后精密钟差估计[J];武汉大学学报(信息科学版);2010年06期
9 张清华;隋立芬;牟忠凯;王冰;;利用改进灰色模型的钟差预报算法及其精度分析[J];测绘科学;2012年01期
10 杜兰;林丽;王若璞;朱凌凤;刘利;;卫星出/入境期的钟差参数两步法拟合算法[J];大地测量与地球动力学;2013年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张升康;王宏博;杨军;冯克明;;用于卫星双向时间同步的超短期钟差预报方法研究[A];第四届中国卫星导航学术年会论文集-S4 原子钟技术与时频系统[C];2013年
2 任锴;吴显兵;贾小林;;非差方法用于导航卫星实时钟差计算[A];第五届中国卫星导航学术年会论文集-S4 原子钟技术与时频系统[C];2014年
3 李跃华;蔺玉亭;张达;潘红芳;;钟差数据处理方法研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
4 郭沈凡;;插值加密GPS卫星精密钟差的研究[A];第九届长三角科技论坛(测绘分论坛)论文集[C];2012年
5 郭向欣;李敏;;IGS精密钟差天跳变影响及消除方法研究[A];第五届中国卫星导航学术年会论文集-S3 精密定轨与精密定位[C];2014年
6 杨龙;陈金平;谢廷锋;;钟差约束对GEO卫星自主定轨性能影响分析与仿真[A];第四届中国卫星导航学术年会论文集-S3精密定轨与精密定位[C];2013年
7 李茂;陈俊平;胡丛玮;尹潇;;基于广播星历的卫星轨道及钟差改正模型研究[A];第五届中国卫星导航学术年会论文集-S5 卫星导航增强与完好性监测[C];2014年
8 闫建华;韩春阳;李林花;赵景斐;张俊艳;李龄;李硕;;钟差数据分析与建模[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S04原子钟技术与时频系统[C];2012年
9 戴伟;焦文海;贾小林;;基于GM(1,1)的AR(p)模型应用于GPS星载钟钟差预报[A];第一届中国卫星导航学术年会论文集(中)[C];2010年
10 偶晓娟;周渭;于建国;;基于小波系数相关性的多尺度kalman滤波器组的GPS共视资料算法研究[A];2005年全国时间频率学术交流会文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 吴鹏;基于高程和钟差辅助的卫星导航接收机定位技术研究[D];国防科学技术大学;2013年
2 刘俊宏;基于双差模型的北斗GEO/IGSO/MEO混合星座精密轨道和钟差确定[D];国防科学技术大学;2016年
3 宋伟伟;导航卫星实时精密钟差确定及实时精密单点定位理论方法研究[D];武汉大学;2011年
4 杨旭海;GPS共视时间频率传递应用研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨志军;卫星精密钟差实时估计方法研究[D];西南交通大学;2015年
2 田婕;GPS/BDS原子钟性能分析及钟差预报模型研究[D];长安大学;2015年
3 陈安;恶劣环境下提高可用性的卫星导航定位技术研究[D];国防科学技术大学;2013年
4 于素梅;iGMAS产品精度评定和一致性分析[D];长安大学;2016年
5 孙大伟;GNSS星载原子钟性能分析理论与算法研究[D];长安大学;2016年
6 邓小东;半参数回归模型在钟差建模中的应用研究[D];贵州大学;2016年
7 高凤娇;恶劣条件下RAIM算法的改进研究[D];西安电子科技大学;2015年
8 张杰;卫星钟性能分析及钟差预报[D];西安电子科技大学;2013年
9 白文礼;卫星精密钟差实时确定算法研究[D];解放军信息工程大学;2013年
10 俞志群;卫星钟预报关键技术[D];西安电子科技大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026