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高精度卫星时间同步技术研究

刘禹岑  
【摘要】:高精度时间频率系统是国家的战略资源,实现高精度的远程时间比对是建设高精度时间频率系统的基础条件。主流的高精度卫星远程时间比对方法包括卫星共视法和卫星双向时间比对法。本文对这两个方法进行了分析研究,搭建了共视和双向时间比对实验平台,并对实验结果进行了分析;针对双向比对中的日波动现象提出了一种新的修正方法并进行了实验验证。论文主要开展了以下几个方面的工作:1)共视比对法是重要的远距离单向时间比对方法,本文利用共视实验平台,进行共视比对研究。对卫星共视比对中的单星共视、多星共视、PPP共视分别进行了实验研究,对实验结果进行了综合分析,并分析了共视比对中没有明显的日波动趋势。2)卫星双向时间比对方法是目前UTC时间比对链路的主要方法。本文利用卫星双向时间比对平台,进行卫星双向时间比对实验,并且分析了各项误差源对双向比对的影响,重点对双向比对中影响最大的日波动现象进行了分析。3)针对双向时间比对中的日波动现象,分析了日波动现象的误差源。对日波动修正的方法进行了归纳分析和实验验证。提出了一种基于Vondrak-Cepck的新算法,可以对双向比对和共视比对数据进行融合处理,达到了修正日波动的效果,并进行了实验验证。该方法可以减少日波动90%,相对于传统方法,有实验数据交易获取,改善效果较为明显的优势。本文的研究对于高精度卫星时间比对技术具有重要应用价值,可用于我国的分布式守时项目建设。


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