GPS共视中电离层时延计算方法比较研究

为了更好地计算GPS CV（共视）时间传递中的电离层时延值（它是影响CPS CV比对结果精度的主要因素之一）,介绍了当前3种电离层时延的计算方法,并以NICT（National Institute of Information and Communications Technology）单站GPS比对数据及NICT与NTSC（National Time Service Center）的GPS共视比对数据为例,分析比较了不同的电离层时延计算方法对GPS时间比对结果精度的影响。计算结果表明：利用双频实测电离层时延和利用ICS（International GPS Service）提供的TEC（total electton content）map计算的电离层时延对GPS CV比对结果修正后的精度,比利用电离层改正模型的时延对比对结果修正后的精度分别提高30％～40％和20％～30％。     

亚洲一号卫星共视法定轨及时刻同步

１９９３年中国科学院同步卫星观测网同步接收亚洲一号卫星的电视信号，进行了多台站时差法定轨及共视法时刻同步试验。试验表明：时差法定轨在经度、纬度方向精度较高，在卫星高度方向误差较大。不进行卫星位置修正时，时刻同步误差小于３μｓ；进行卫星位置修正时的时刻同步误差小于０．９μｓ，可应用于局部或大范围网络时刻同步及同步卫星轨道研究。     

亚洲一号卫星共视法定轨及时刻同步

１９９３年中国科学院同步卫星观测网同步接收亚洲一号卫星的电视信号，进行了多台站时差法定轨及共视法时刻同步试验。试验：时差法定轨在经度、纬度方向精度较高，在卫星高度方向误差较大，不进行卫星位置修正时，时刻同步误差小于３μｓ； 卫星位置修正时的时刻同步误差小于０．９μｓ，可应用于局或大范围网络时刻同步及同步卫星轨道研究。     

导航型GPS接收机定时精度的分析

“能提供廉价并满足准确度达到或优于１μｓ的产业需求的世界范围内的时号传播”仍然是ＣＣＩＲ第７研究组的研究课题．为此，我们测量了４种型号的１３台导航星ＧＰＳ接收机输出的１ｐｐｓ与陕西天文台主钟ＵＴＣ（ＣＳＡＯＭＣ）的时间偏差．经电缆延迟和主钟相对子ＵＴＣ（ＣＳＡＯ）的钟差改正，测量结果表明，单次（采样时间约３０ｓ）定时测量的精度约为０．２μｓ，准确度为１～３μｓ；不同型号的ＧＰＳ接收机的硬件延时、测量偏倚误差和接收机噪声特性各不相同．只有测定这些接收机的时钟偏差并加以改正，才能达到准确度优于１μｓ的定时精度或时间同步精度。     

GPS二次差数据分析

根据在加拿大国家研究院（NRC），美国国家标准局（NBS）和美国海军天文台（USNO）之间通过不同GPS卫星和不同跟踪时间和共视测量数据，计算和分析了“一般二次差”和“时刻间二次差”观测量，借助于一些有意义的结果，人们可以加深对GPS各项误差源的认识，本文提出了利用单通道接收机得到“卫星间二次差”的“伪同步”方法，并建议了一种把两台站间所有时间比对共视测量数据结合在一起的无偏差权平均计算方法。     

利用卫星进行双向时间传递

介绍了利用卫星进行双向时间传递方法的原理（TWSTT），包括了电离层延时误差、卫星转发时延、接收机和发射机时延和相对论效应修正误差。作者使用昆明站和临潼站的观测数据进行处理。得到高精度的时间比对。     

高精度国际时间比对的进展

在过去的４５ｙｒ中原子频标的性能大约每７ｙｒ提高一个数量级,从国际标准时间和各国高精度守时的需要出发,远距离的高精度时间频率传递比对技术也有与之相适应的很大的发展。ＧＰＳ卫星在近２０ｙｒ中不仅成为导航定位不可缺少的工具,在时间、频率的方面也发挥出巨大威力;近年来多通道“全视接收”技术的发展钎时频传输比对的稳定性有了重大改善;ＧＬＯＮＡＳＳ卫星系统在高精度时间比对方面正在成为ＧＰＳ系统的重要补充手段     

微波时间传递精度和时延分析

分析了引起微波时间传递系统时延变化的原因和单向及双向时间传递比对精度;分析表明,根据微波双向时间比对的长期测量数据可对搬钟实验得到的时延值进行修正,采用该修正结果可减小单向时间比对的误差。     

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。     

新近发现的H_2O6_（16）－5_（23）脉泽速度时变的研究

本文作者用美国ＮＲＡＯ，ＧｒｅｅｎＢａｎｋ４３ｍ和中国科学院紫金山天文台德令哈１３．７ｍ射电望远镜，对新近发现的水６１６—５２３脉泽相隔约１年的三次观测结果作了本地静止标准速度时变的研究，在分析实测结果时采用了参量ＬＳＲ速度延展（Ｖｓｐｄ），相继两历元观测的谱征峰值速度极差（ＤＶ）和速度位移（ＤＶ）．结果表明可将分析样本归纳为两类：Ａ类，微弱多数样本的速度时变给出的谱征位移显示脉泽结的替代效应．这种情况是在观测波束内存在若干未分解的脉泽斑引起的，主要受制于共同激发源的简单运动；Ｂ类，余下的样本给出较大的速度极差，呈现脉泽结整体的运动，涉及激发源的加速和减速以及抽运机制．     

Applications of IGS products in GPS time comparisons

When the GPS CV (common view) technique is used for the high-precision time comparisons, the effects of the error of the satellite orbit and the ionospheric delay of the received signal are not negligible and have to be IGS precise ephemeris and CODE global total electron content maps in the GPS time transfers, and it is shown that by using these IGS products the accuracies of the single-station time determination and long-distance time transfer can be effectively improved.     

LP估计在星载GPS运动学定轨中的应用及精度分析

为得到高精度的星载GPS运动学定轨,必须利用观测精度高的相位观测值,但是相位观测值预处理后,仍然存在残余小周跳．在残差服从正态分布情况下LS法是最佳参数解算方法,但该方法不能解决资料的系统误差消除问题,LP估计是处理资料残差分布含有系统误差的有效方法之一．基于LS、LP方法的有效条件和GPS数据预处理的特性,将LP估计方法引入星载GPS运动学定轨数据处理中,以CHAMP卫星资料为例,研究了LP估计在星载GPS运动学定轨中的应用及其精度分析．实践表明:在处理含有残余小周跳的相位观测值时,LP估计比LS更有效,提高了星载GPS运动学定轨精度,但随着残余周跳的进一步修复,LP估计相对于LS估计的优越性越来越弱,在资料完全没有系统误差,残差服从正态分布的情况下,LP估计不能很好地体现其优越性,精度反而低于LS估计．     

基于UTC（NTSC）的GPS定时接收机时延测量

GPS提供了一种精密定时的方法,但接收机绝对时延的测量是一个难题,现有的测量方法成本高且难以操作,因而提出了一种GPS定时接收机时延测量的简单方法。这种方法根据国家授时中心保持的时间尺度UTC（NTSC）与GPS定时接收机输出的秒脉冲信号（1PPS）的比对结果,利用UTC（NTSC）的国际比对数据以及UTC与GPST的时差数据,可以测量GPS定时接收机时延,该方法简单易行。最后,对这种方法的测量误差进行了分析。     

用于JATC的GPS CV时间比对中的数据处理

GPS CV(共视)时间传递技术将在重建的我国的综合原子时(JATC)系统中起重要作用。介绍了GPSCV时间比对中共视数据的选取和消除观测数据中的随机噪声的方法，对GPS共视时间比对中的电离层时延改正和几何时延改正方法作了阐述，给出了对NTSC(中国科学院国家授时中心)与CRL(日本通信研究所，现已更名为国家信息和通信技术研究院(NICT))两个时间实验室之间的共视比对数据的计算结果。     

用于JATC远程时间比对的双频GPS接收机

中国科学院国家授时中心为“我国综合原子时（JATC）建立与保持的研究”项目研制的双频多通道GPS时间传递接收机NTSCGPS-2，不仅具有远程时间比对的功能，还增加了我国综合原子时需要的本地钟比对功能和精密定位功能。在不增加其它比对设备的情况下，满足JATC项目对远程时间比对的要求。NTSCGPS-2具有如下性能特点：（1）采用双频观测，可实测电离层时延；（2）远程（西安-上海、西安-澳门）时间比对精度达到2ns；（3）具有本地钟间的比对功能，在正常共视观测的同时，还可进行2个本地钟间的比对；（4）具有精密定位功能，相对定位精度为5cm。     

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。     

基于GPS射频信号模拟的定时方法

针对采用GPS定时的设备提出了基于GPS射频信号模拟的定时方法,在不更改原有设备的情况下,可利用外部时间基准进行同步。首先建立卫星的轨道模型,模拟出卫星的导航电文;然后根据设备的位置模拟产生观测数据;再将导航电文调制到卫星的伪随机码上,根据观测数据计算出伪距,对调制的信号进行延迟;最后,通过正交射频调制得到GPS模拟信号。已建立的实验模型能实现以上模拟过程。测试表明,该方法可达到10ns级的定时精度。     

The Model of Radio Two-way Time Comparison between Satellite and Station and Experimental Analysis

Time synchronization between satellite and station is the key technique of satellite navigation system and the foundation of realization of satellite navigation and positioning. Aiming at solving the problems of time synchronization, we have discussed a new method of radio two-way time comparison between satellite and station, deduced in detail the reduction model of up- and down-link pseudo ranges between satellite and station, and provided a practical calculation model of clock error between satellite and station. By calculating the differences between up- and down-link pseudo ranges, this method has eliminated the influences of common errors, such as the tropospheric delay, satellite ephemeris errors, ground station coordinates errors and so on. The ionospheric delay relevant to signal frequency is also weakened largely, thus this improves the accuracy of time comparison greatly. Finally, experimental analysis is conducted by using observational data, and the results show that the accuracy of radio two-way time comparison between satellite and station can attain about 0.34 ns, which validates the correctness of theoretical method and model.