基于GNSS CV的精密时间服务系统的设计与实现

通过研究GNSS(global navigation satellite syetem,全球导航卫星系统)共视远程时间传递技术,并结合现代网络通信技术,搭建了基于GNSS CV(common-view,共视)的精密时间服务系统的硬件平台。利用中国科学院国家授时中心保持的精确时间UTC(NTSC)和GNSS共视接收机观测数据,实现了用户与国家授时中心之间的在线数据传输和比对处理,为用户时间与UTC(NTSC)之间的高精度时间同步提供了一种解决方案。     

计算机互联网上时间传递的一种设计方案

目前,国内外时间传递方式主要有长波授时、短波地、电话授时、双星比对、ＧＰＳ时间信息等。信息产业的不断发展,使得互联网络已成为一种新的信息传递手段和资源共享方式 。通过计算机网络传输标准时间、频率将是授时领域的新课题,也是时间同步的新手段。讨论了计算机互联网上时间传递的一种设计方案,给出利用计算机网络系统实现标准时间的传递的具体方法,并介绍一种计算机互联网时间传递软件的使用方法等。     

C波段卫星双向时间传递的系统性能验证

中国科学院国家授时中心在全国范围内部署建设了卫星地面观测系统,利用该系统可以进行C波段卫星双向时间频率传递(TWSTFT);TWSTFT是目前国际上远程时间频率标准之间比对精度最高的比对手段之一,但是如何验证TWSTFT的性能,仍是目前研究的难点;为验证该系统TWSTFT的性能,设计了三站闭合方法,在3个站点间两两进行TWSTFT,根据两组比对结果推算第3组比对结果,与第3组实测结果的偏差反映了卫星双向时间传递的精度,最后用实际试验结果对卫星双向时间传递的性能进行了分析;该实验结果表明两两进行TWSTFT得到的三站闭合差数据均优于1 ns。     

利用直播电视卫星进行时间比对的一种方法

直播电视卫星是静止轨道的同步卫星,覆盖面广,信号较强,用不大的天线和简易的接收设备,就能收到电视节目,因此用它进行时间频率的比对已成为时频发播研究的一个重要方面。利用同步卫星进行时间比对的基本问题是如何精确确定卫星的空间位置,从而获得卫星至接收点之间时标信号传输的路径延迟,再经过适当改正达到精密时刻比对。     

卫星双向非连续时间比对的结果分析1

双向卫星时间比对是一种高精度的远程时间比对手段,其比对经常不是连续进行的。为分析非连续双向卫星时间比对的水平,使用中国科学院国家授时中心的C波段双向卫星时间比对网的数据进行试验。采用的方法是对非连续双向卫星时间比对的结果进行内插,将内插结果与连续双向卫星时间比对的结果进行比较。结果表明本文试验条件下观测间隔时间在2.5 d以内时,非连续与连续观测结果之差的RMS值小于1 ns;观测间隔时间为0.5 d时,非连续与连续观测结果之差的RMS值小于0.5 ns。     

CAPS昆明测定轨站

基于卫星双向时间频率传递技术的转发式卫星测定轨技术,可精确地测定地面站到卫星间的距离,并能实现各站间高精度时间同步。中国区域定位系统(Chinese Area Positioning System,CAPS)按国内最佳布局建立了VSAT(小口径终端)转发式卫星地面测定轨网,昆明卫星地面站是中国区域定位系统卫星测定轨网的重要组成部分之一。昆明卫星地面站的仪器频率全部由高精度原子钟提供,仪器参数可以设定,仪器时延能够实时精确地测定,是一个全自动的转发式卫星地面站,为中国区域定位系统高精度卫星测定轨提供有力支撑。     

视超光速源0106 013的观测研究

我们在利用上海和ＳＨＥＶＥ组成的ＶＬＢＩ网做南天区５ＧＨｚＶＬＢＩ普查的过程中，对致密射电源０１０６＋０１３的视超光速运动作了进一步的研究．结果表明：（１）分量１最有可能是核；（２）原视超光速喷流分量仍以０．２ｍａｓ／ｙｒ的自行速度向外运动；（３）发现一个新分量的爆发，新分量也是视超光速的，自行速度为０．１８ｍａｓ／ｙｒ；（４）喷流在大约５ｍａｓ处有较明显的弯曲，然后趋于与ＶＬＡ喷流的方向一致．     

利用同步卫星进行中日双向时间传递

时间同步是高精度授时不可缺少的环节。利用同步卫星进行双向时间传递可最大限度地消除路径因素对时间同步的影响,并且可准确,适时地得到高精度的比对结果。国际计量局（ＢＩＰＭ）为改善世界范围内时间同步,提出了全球双向卫星时间传递（ＴＷＳＴＴ）计划。由中国科学院陕西天文台（ＣＳＡＯ）和日本邮政省通信综合研究所（ＧＲＬ）所进行的双向卫星时间传递经过一年的工作,已经得到了较好结果,进一步的分析正在进行中。     

时间和频率技术新进展

概述了最近几年时间和频率技术的最新进展，给出了各种实用的原子频率标准的最新发展以及它们的性能指标的最新结果，介绍了国际原子时的归算方法和所达到的新水平，并对各种原子钟在归算子中的应用概况和所起的作用进行了比较，强调了氢原子钟的特殊作用和地位，同时也综述了高精度的时间同步和时频计量新技术的进展，特别是对为提高ＧＰＳ这一国际时间同步辐射技术的应用水平进行的各种实验研究工作的最新进展作了进行描述，对目前     

时间频率溯源链的重要特性及其应用

主要以美国国家技术标准研究院(NIST)的时间频率溯源链系统为典型,给出其方框图和技术指标,并述评了NIST的宗旨、任务,及时间频率溯源链的重要特征是:拥有高精度的铯喷泉原始频率基准(准确度、稳定度均~1.10-15);在时间频率传递方法和技术研究开发方面处于领先地位;在远程校准的频率测量和分析系统(FMAS),及溯源链系统的尖端装备的高集成化、自动化、智能化、轻量化品质方面均达到先进水平。并综述了高精度的时间频率同步系统在天文学测量、导弹发射、导航、定位等科学实验研究领域中的重要作用和目前达到的关键技术指标。     

GPS共视时间比对中的电离层时延改正问题

众所周知，GPS共视是目前国际上主要的时间传递比对技术，其中扣除电离层时延是很重要的一个方面。介绍了如何采用国际GPS服务中心(IGS-International GPS Service)公布的电离总电子含量(TEC-Total Electron Content)图来进行电离层时延改正。结果表明：对于单频GPS接收机，采用TEC图作电离层时延改正后的单站定时和共视比对精度比用理论模型作改正的精度有很大的提高。通过比较还表明，亚太地区的时间实验室之室的时间传递精度比欧美地区的要低，这可能是因为亚太地区用于测量TEC的IGS测站少，因而导致该地区的TEC的精度较低。     

GPS载波相位在频率测量中的应用

讨论了载波相位测量在频率对比测量中的应用方法与可能遇到的问题,以及该方法所能达到的测频精度。     

An algorithm for a near real-time data processing of GPS common-view observations

Near real-time transfer of GPS common-view data is no longer a problem, but near real-time data processing of the data still calls for study, because it is not yet achieved by the usual smoothing and filtering techniques. Based on the characteristics of the GPS common-view data, a Kalman filtering algorithm is designed for estimating the time difference between two sites, while greatly reducing the observational noise. The algorithm is applied to the time difference between the National Time Service Center (NTSC) of China and the Communications Research Laboratory (CRL) of Japan (Over 2000 km apart), and to that between the CRL and the Korean Research Institute of Standards and Sciences (KRIS) (over 1000 km apart). The root mean square errors of the results obtained by the Kalman filter relative to those obtained from the Circular T of BIPM are less than 2.9 ns and 2.6 ns, in the two cases. Further, it is pointed out that, when multi-site data within a common-view network are available we can further improve the accuracy of the time comparisons by indirect observation adjustment. This statement was justified by application to the data from all three stations, i.e. NTSC, CRL, and KRIS.     

NTSCGNSS-2型GPS/GLONASS时间传递接收机的性能测试

与全球定位系统(GPS)不同的是全球导航卫星系统(GLONASS)的P码未加密,向所有用户开放,更有利于时间比对.结合国内外需求,中国科学院国家授时中心研制了GPS/GLONASS时间传递接收机NTSCGNSS-2.介绍了GLONASS信号特点和对NTSCGNSS-2的初步测试结果.     

GPS近实时共视观测资料处理算法研究

GPS共视资料的高精度快速处理可实现近实时共视时间传递，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2000多公里的中国科学院国家授时中心(NTSC)与日本通信综合研究所(CRL)，和相距1000多公里的CRL与韩国计量科学研究院(KRIS)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BIPMT公报所得钟差的均方根误差分别优于2．9ns和2．6ns，为进一步提高比对精度，最后对近实时共视应用于多站点间相互比对的情况，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BIPMT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。     

网平差在TAI计算中的应用

截至目前，用于TAI计算的GPS共视时间传递链路采用固定链路，以CRL、NIST和OP作为3个主要中心站，形成一个连接全球约50个时间实验室的时间比对链路，采用固定链路是为TAI计算方便，而人为规定的，具有简单、工作量较小等特点，但是整个TAI GPS共视时间比对对这3个中心站的依赖度过高，一旦这3个中心站不能正常观测，将影响TAI的计算，就GPS共视法这种技术本身而言，可支持任意链路的时间比对，并可形成网络化的比对结果，在TAI计算时，对GPS共视比对结果，采用网平差处理技术，可提高TAI计算的可靠性，避免因中心站观测故障而导致一个区无法参加比对的情况发生。     

时间传递接收机天线坐标的检测方法

讨论利用全球定位系统 (GPS)共视观测数据 (GGTTS格式 )测定接收机天线坐标的原理和方法 ,采用此方法 ,发现日本国家计量研究院 (NRLM )、墨西哥国家计量院 (CNM )、土耳其国家计量院 (UME)在进行TAIGPS共视观测时采用的GPS接收机天线坐标存在明显偏差。经坐标偏差改正后 ,日本国家计量研究院与日本通信综合研究所 (NRLM CRL)、墨西哥国家计量院与美国国家标准、技术研究院 (CNM NIST)、土耳其国家计量院与法国巴黎天文台 (UME OP)的比对精度分别由 1 8.6ns、7.0ns、2 83.0ns提高到 3.0ns、4 .5ns、4 .7ns。     

GPS接收机的中频信号处理算法研究

该文对GPS接收机的中频信号处理算法进行了研究,内容主要涉及信号捕获、载波恢复和伪码跟踪3部分,详细分析了信号捕获过程中所采用的匹配滤波器法、快速傅里叶算法(FFT)、锁频环(FLL)、锁相环(PLL)以及延迟锁定环(DLL)的算法原理,并对环路滤波器作了相应的阐述,给出环路对应的递推公式．     

基于实时多系统PPP模糊度固定的时间传递算法

随着RTS (Real-Time Service)工程的发展,时频用户可以运用实时精密单点定位(Precise Point Positioning, PPP)技术进行时间传递研究.作为RTS工程的主要参与者,CNES (Centre National d’Etudes Spatiales)分析中心开展PPPWIZARD (Precise Point Positioning with Integer and Zero-difference Ambiguity Resolution Demonstrator)工程验证实时PPP模糊度固定技术.为了探究多系统观测值和实时PPP模糊度固定对时间传递的性能提升,在综合GPS (Global Positioning System)、GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System)、 BDS (Bei Dou navigation System)和Galileo的多系统观测值的基础上,使用CNES分析中心播发的实时产品开展PPP时间传递验证实验,检验了4种不同PPP模式的工作性能.实验结果证明,在多种不同工作模式当中,综合运用多系统观测值和GPS模糊度固定技术进行PPP时间传递的标准差结果最小,标准差相比于传统GPS PPP时间传递平均下降38.1%.     

卫星双向时间比对及其误差分析

介绍了卫星双向时间比对(TwsTT)方法的发展过程及其基本原理，讨论了TwsTT的误差源，分析了各误差源对比对精度的影响。得出影响TwSTT精度的主要误差源为设备时延误差和路径传播时延误差，而由于卫星和地面站运动引起的误差相对较小，从而给出了实际应用时不同比对精度下需要考虑的误差源及对误差源的精度要求。