GPS授时和GPS载波相位远程时间比对

GPS栽波相位(GPS Carrier-phase：GPS CP)在大地测量中已达到极高的精度，而在远程时间比对中的研究应用尚在起步阶段。本文介绍了我国远程时间比对的主要手段达到的精度，GPS CP远程时间比对研究现状及理论技术难点等问题。欧洲建立自己的导航定位授时系统——Galileo，我们国家也应该建立自己的卫星导航定位授时系统，发展多手段多层次的授时技术。     

一种高精度数据同步测量方法研究

在光学摄像测量中,各种数据的同步采集在事后处理中尤为重要。目前GPS授时同步技术已经很成熟,它具有精度高,操作灵活等优点,可以很好地应用于光学摄像测量中。本文深入研究了GPS OEM板授时原理,在分析了GPS OEM板芯片中RS232时间输出与1pps输出特点的基础上,基于VC开发环境下实现了GPS OEM板与计算机串口的通信,为摄像测量设置一精确的时间起点,再利用CPU时间戳进行高精度计时,这样整个测量系统就有一高精度的时钟,任一数据的产生都被标记上精确的绝对时刻,利用这些时刻信息就间接地实现了摄像测量数据的高精度同步。实验数据表明,该方法的同步精度可以达到毫秒级,可以满足光学摄像测量的同步精度要求。     

GPS芯片开发及授时性能分析

GPS接收机的核心器件即为GPS OEM板(即GPS芯片),对其直接进行开发,在使用上具有灵活方便、经济实用、便于融合等优点。本文以Motorola M12MT+TIMING ONCORE型GPS OEM板为例,论述了GPS OEM板的具体开发使用过程和相关注意事项,并对其授时性能、1pps(秒脉冲)输出的特点等进行了研究,提供了用其实现精确授时的方法,并对授时精度进行了分析,对于测量中精确数字授时的实现具有一定的实际意义。     

利用GPS OEM板对计算机进行高精度授时的研究

本文介绍了GPS OEM板的授时原理及计算机内部守时原理；分析了计数器频率的稳定性，提出了修正方案；阐述TN用GPS OEM板对计算机授时的实现过程，并做了时间比对实验。结果表明，计数器频率的漂移对授时精度有较大的影响。经频漂修正后，授时精度和守时精度都得到了很大的改善，最终授时精度优于6μs。     

基于数据融合的增强系统参考站外频标的设计

讨论了增强系统参考站的设备组成和运行,分析了参考站接收机授时信息的优缺点,设计了GPS授时信息1PPS与铷原子钟输出数据的融合方案,在现有设备性能不变的基础上,使用新设计的数据融合方案,参考站外频标的短稳性能和长稳性能都得到了显著改善,实测试指标达到0．1μs／A,1ms／年,接近小铯钟的水平。     

GPS多路径误差处理技术

GPS高精度定位和授时中存在多路径效应。本文介绍了多路径效应产生的原理、作用特性,并着重从三个方面归纳、分析比较了目前国内多种关于多路径误差的处理技术。本文在北京基站进行了GPS单站定时实验,分析实验结果认为,多路径效应是GPS授时中不可忽视的误差因素。     

GPS程序包

Maxim集成产品公司推出一种低价位的GPS程序包，这种程序包装有Maxim公司生产的MAX2741前端GPS接收机和皇家菲律普电子公司生产的定位软件，它可以在加速和非加速GPS性能之间进行动态转换。Maxim GPS解决方案的GPS接收机，通过2．7-3．0V电源，支持2-26MHz参考频率。该软件通过得出接收机的输出、确定卫星、下载卫星星历和进行信号处理来获得固定位置，该系统可用于汽车导航系统、综合信息技术、汽车安全防护、应急响应系统、基于位置的信息服务、数字与数码相机、地理信息系统和精确授时等业务。     

复杂电磁环境下罗兰C系统作为GPS备份的探讨

采用GPS作为单一的导航、定位和授时系统具有危险性,在复杂电磁环境下易受敌方干扰。针对美国关闭罗兰C发射台,分析了GPS拥有备份系统的必要性和罗兰C作为备份的可行性。最后得出结论：我国需要继续保持和发展陆基无线电导航系统。     

单站GPS载波平滑伪距精密授时研究

给出了单站GPS载波相位平滑伪距授时的原理和数学模型,详细分析了单站GPS载波相位平滑伪距授时的技术难点和授时精度评定的表征量,并编程对IGS站观测数据进行处理.实验结果表明,单站GPS载波相位平滑伪距精密授时的绝对钟差精度可达到ns级.     

北斗广域高精度时间服务原型系统

基于精密单点定位(precise point positioning,PPP)的时间传递技术以其精度高、覆盖范围广的优点成为性能最优的GNSS时间传递方法之一。随着广域差分产品时效性的提高,实时PPP时间传递开始应用于精密授时的研究。本文在PPP时间传递技术的基础上,结合实时卫星钟差估计、接收机时钟调控及硬件延迟标校技术,建立了基于北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system,BDS)的广域高精度时间服务(wide-area precise timing,WPT)系统,可为用户实时提供准确、稳定、可溯源的时间。WPT系统分为时间服务平台和用户终端两个部分。时间服务平台引入高精度的时间作为系统的参考时间基准,并提供广域实时差分改正数;用户终端基于实时PPP时间传递算法获取本地钟与系统时间基准的差异,并采用精密调钟技术实现终端与系统的同步。为了验证系统的实时授时性能,本文进行了零基线、短基线及广域环境下的性能测试和评估。试验结果表明,该系统零基线、短基线时间同步精度优于0.5 ns,广域条件下单天的授时精度均优于1 ns,为基于北斗系统的精密授时技术发展提供了参考。     

GPS定时接收机

NavSync公司推出一种CW12型GPS定时接收机。据报道这种接收机可提供5m（rms）定位精度，小于25毫微秒世界协调时的授时精度和-158dbm的跟踪灵敏度，这种低信号强度的接收机在定位精度、授时和灵敏度性能上都有很大的改进。它可以每秒1个脉冲和可变频翠输出提供一个标准的NMEA0183数据流。     

GPS定位技术在不同领域的应用

主要从导航定位、授时等六个方面综合评述了当前GPS在不同领域中新的重要应用，旨在对今后我国GPS技术的发展提供一定的参考。     

计算机+GPS OEM板进行精确时间测量的研究

介绍GPS OEM板的授时原理及计算机的计时原理；分析计算机串、并行接口的特性；研究用计算机串行接口、并行接口接收GPS秒脉冲实现精确计时的原理及具体实现过程，并通过实验分别给出了其计时精度。     

基本星座下北斗卫星导航系统服务性能分析

系统服务性能是卫星导航系统的关键技术指标。在分析可见性、几何精度因子等系统服务性能指标的基础上,采用图形显示技术和计算机仿真技术,设计实现了导航系统服务性能分析软件。重点针对现阶段基本星座下3颗地球同步轨道卫星（GEO）,3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）的北斗卫星导航系统服务性能进行了仿真分析,对比了北斗卫星导航系统（COMPASS）与GPS兼容后在中国地区测量精度的变化。     

利用串行接口开发具有授时功能的GPS OEM板

介绍了GPSOEM板接收机输出的导航数据及授时信号的特点,研究了利用物理串口及USB转换串口对具有授时功能的GPS OEM板接收机的导航及授时功能进行开发的方法,并对各自的计时精度进行了分析。     

顾及模糊度函数及残差的GPS快速定向算法

GPS除了能进行定位、测速和授时外，还可以进行方位的测量。对基于两片GPS OEM板同步载波相位观测量来测定载体的精确方位进行了算法研究。应用GPS的相位双差观测方程和两个天线间已知的准确距离，对方位角和俯仰角进行两维的搜索，搜索中采用了模糊度函数作为初始判断依据，然后再依据一定历元数据的残差进行分析得到比较准确的方位角。从而再反求出相位的模糊度，最后采用最小二乘原理计算出基线矢量，从而最终得到精确的方位和俯仰角。经过试验表明，该算法是切实可行，在5m基线下，方位精度能达到0．08度，而且定向时间一般只需40秒钟左右。     

GNSS星载原子钟性能评估

星载原子钟作为导航卫星上维持时间尺度的关键载荷,其性能会对用户进行导航、定位与授时的精度带来影响。介绍了原子钟评估常用的三个指标（频率准确度、飘移率和稳定度）的定义及计算方法,利用事后卫星精密钟差数据,开展了全球卫星导航系统（global navigation satellite system,GNSS）星载原子钟性能评估,分析了GNSS星载原子钟特性。结果表明,GPS（global position system）BLOCKIIF星载铷钟与Galileo星载氢钟综合性能最优;北斗系统中地球轨道卫星与倾斜同步轨道卫星星载原子钟天稳定度达到2~4×10-14量级,与BLOCK IIR卫星精度相当;频率准确度达到1~4×10-11量级;频率漂移率达到10-14量级。     

电波观测中的GPS授时应用研究

由于卫星时钟的准确性和稳定性,GPS能够全球性连续不断地传递时间,且定时精度比传统方法有很大提高。针对电波观测在无线电设计和应用中的重要作用,主要对GPS授时在电波观测中的电离层垂测与斜测中的应用进行了探讨。     

北斗卫星导航系统单星授时精度分析

为研究北斗卫星导航系统单星授时精度,本文基于GPS单星授时原理,结合北斗卫星多种类型星座特点,编写了BDS单星授时软件。利用iGMAS站数据进行了试验,在对原始数据进行监测并将异常信息剔除后,将授时结果与中国测绘科学研究院北斗分析中心（CGS）钟差文件进行比对,分析了BDS不同轨道卫星（GEO/IGSO/MEO）下的BDS单星授时精度。结果表明,GEO卫星的授时精度为27.39 ns,IGSO卫星的授时精度为18.37 ns,MEO卫星的授时精度为18.62 ns。     

在交通信息采集中Pathfinder Pro XR DGPS 技术的应用

附有数据字典的Pathfinder Pro XR DGPS实现了地物点位信息与属性信息的同步采集，架构了GPS向GIS功能转换的桥梁。针对Pathfinder Pro XR DGPS在某市交通信息采集中的具体应用，分析系统的组成、功能、操作中应该注意的问题，总结工作的经验与教训，有利于系统的后续应用。