罗兰—C系统定时简介

“罗兰”(LORAN)一词是远程导航(Long Range Navigation)英文字头的缩写,是第二次世界大战时开始发展的一种脉冲式双曲线定位系统。目前已有A、B、C、D四种类型。罗兰—B因周期识别困难已停止发展。罗兰—A系统,从1943年即开始装备,它工作在1.75～1.95MHz频段上,其地波可达700浬,天波达1400浬,主要用于海上航线,这种系统实际上只能算是中程导航系统。罗兰—C系统是一种低频脉冲相位双曲线远程导航系统,由罗兰—A发展而来。1952年开始试验它的前身西塔克(CYTA     

Loran—C 定时精度的分析

一、概述Loran-C 导航系统以天、地波传播标准时间信号。地波沿地面传播,不受电离层变化的影响,定时精度高,当前远距离时间同步多采用这一手段;天波借助于电离层 D 层的反射来实现时间同步,由于电离层周日变化的影响,使天波的时间同步精度低于地波定时精度。本文分析了接收站仅有一台铯钟的情况下,如何计算 Loran-C 地波的定时精度以及利用Loran-C 天波所能达到的定时精度。     

计算机实时分离Loran-C脉冲的天地波的一种方法

Loran-C定时接收机接收到的脉冲信号,往往是天波和地波混迭的波形。由于天地波之间的相位幅度关系是随外界因素,特别是D层电离层变化而异,因而在某些地区天波和地波的相互作用将直接影响定时、导航的精度。本文在此介绍用微型计算机实时分离Loran-C脉冲天地波的一种方法,并给出具体的实验方案和工作结果。     

在长波授时中一跳天波传播时延的予测

用长波授时,除了地波传播的衰减小,相位稳定,因而有大的作用范围(最远可达2000—3000公里)和相当高的时间同步与校频精度(同步精度0.1～1μs;校频精度1×10~(-12)/天)外,天波传播由电离层下边界的D区反射,波长较长和电离层的D区的良好导电性能,使其反射损耗和相位起伏都相对地较小。天波信号的相位起伏,白天最大为1μs,夜间为2～3μs。利用天波授时大大扩展了授时的服务范围(一跳天波最远可达4000～5000公里,多跳天波还可更远),而且还可以取得较好的时间同步精度。     

长波授时中地波传播时延的予测

长波无线电波(30～300KHz),尤其是地波传播,由于衰减小,不受电离层的影响,相位稳定,因而被广泛用于通讯、导航与授时。目前,国际上已建立的罗兰—C导航系统就是一种利用长波的高精度远距离导航系统,同时也是高精度授时系统。还有许多专门用于通讯,发播标准时间与频率的长波台。我国已经建成的12KW(脉冲峰值辐射功率)长波台,和正在建设中的1200KW长波台也是用来发播标准时间与频率的,待付台建成后也可用于导航。利用长波信号进行定时和同步与导航不同,在象罗兰—C这样的双曲线导航系统中,测量的是两条路径上的传播时延差,地面特性对传播时延的影响,在一定程度上是     

我国西部罗兰台站定位性能分析

罗兰导航系统(Long range navigation)是全球卫星导航系统的有效备份和补充.罗兰信号以地波形式沿地球表面传播,随着传播距离的增加,地波信号受到地面电参数的影响会出现一定程度的传播延时,信号的场强也会逐渐减弱.为分析我国西部罗兰台站的定位性能,从理论角度分析了不同介质类型中二次时延随距离的变化关系,并结合电磁波传播规律计算了场强随距离的变化.根据罗兰接收机最低性能标准,分析了西部台站的覆盖区域以及定位范围,计算了定位区域内的几何精度因子,结果显示定位范围内大部分区域的几何精度因子小于6.在计算区域内仿真西部台站定位误差,分析结果表明:就定位而言,西部台站几何布局较为合理,但是由于二次时延的影响,纬度和经度方向定位误差较大,必须采用差分等抑制观测误差的方法提高定位精度.为扩大西部罗兰台站的定位覆盖区域,接收机的接收能力有待提升.     

BPL长波授时信号周期识别的一种方法—用天波准确地识别地波的周期

不同地区接收BPL地波和天波信号有着不同的结果对于噪声场强在50dB左右,BPL地波场强低于30dB,一跳天波场强约50dB的地方——广州监测站正处于上述情况,可以借助一跳天波识别地波的周期。具体方法是先跟踪在一跳天波第三周末,再把跟踪点前移三周(周数根据天、地波传播时延差决定)[注一]就可以跟踪到BPL地波第三周.这种方法可以作为一些离发射台较远的台站进行周期识别的一种方法。     

罗兰C地波定时精度变化的分析(摘要)

1 定时精度计算方法罗兰C地波定时精度既受发射和接收设备时延的影响,又受到信号传播路径的影响。传播路径时延一般认为只受传播路径上大地导电率和大气折射率的影响。时号时延误差包括系统误差和随机误差,系统误差可通过理论计算和搬运钟比对方法校正;随机误差     

第一章 发射体制

陕西天文台控制的长波发射台是授时台兼导航主台,呼号为BPL,因此发射体制要满足授时和导航两方面的要求。其体制与罗兰—C系统基本相同,采用多脉冲相位编码体制。载频为100KHz。该频率地波传播衰减小,而且幅度和相位很稳定,因此可实现远距离高稳定度传输。一、时间划分为了授时目的,只要一个发射台就可以了。但要满足导航要求就必须至少有三个台组成一个“链”,其中一个台叫主台,其余的台叫付台。因为所有发射台的载频相同(100KHz),     

太阳X射线爆发对长波定时与校频的影响

太阳X射线爆发引起电离层D区的突然扰动(SID),直接影响低频天波信号的传播。本文给出了由SID所引起的低频灭波信号幅度与相位突然异常的部分观测结果,分析了对利用天波甚至可能对利用地波定时、校频产生的影响,并提出了减小这种影响的方法。     

罗兰C链的改变和罗兰定时

由于导航技术尤其是空基导航系统的快速发展,世界导航系统的格局在不断改变。如美国的导航星全球定位系统(GPS)已全系统运行,其应用的广泛性是引人注目的。但是,涉及面很广的导航问题,难以由一种手段满足所有用户的需要。罗兰C导航系统早已被人们广泛采用。GPS系统投入使用,减弱了某些地区导航对罗兰的依赖性,因此美国对罗兰C导航链的控制逐渐收缩。一些远离美国本土的台     

大地坐标的变换与长波传播距离计算

利用长波定时,要求距离计算达到来级精度。本文提供了坐标系统的变换公式,以达到在同一椭球面上进行距离计算。换算到WGS—72椭球面上的坐标值与直接测定的坐标值(在WGS—72椭球面上)相差甚微,两者分别计算到Y台的时延仅有0.017μs的差异。可以满足Loran—C地波传播距离和时延的计算精度。     

BP L在几条路径上的传播时延和大地等效电导率

本文分析了1984年用搬钟的方法实测 BPL 信号传播时延和场强的结果,得出了在信号地波复盖范围内,根据信号的场强预算传播时延可获得很高的精度,提出了计算时地波传播路径合理分段的基本原则,提出了尚未解决的大城市高大建筑物对信号时延的影响问题。     

标准罗兰—C信号及包络信号的一种产生方法

本文比较详细地叙述了产生一个标准罗兰—C包络信号及罗兰—C脉冲信号的方法。同时,也介绍了所采用的线路,分析了这种方法的优点及存在的问题。     

前言

BPL授时台工作在无线电长波波段,采用多脉冲、相位编码体制发播标准时间和标准频率并兼导航主台。由于长波地波传播衰减小,多脉冲发射提高了平均辐射功率,相关检测技术允许接收机在低信噪比下工作,所以能实现大面积复盖。因为长波地波传播的相位非常稳定,脉冲     

利用长波(BPL)定时的精度分析

本文给出了云南天文台监测长波(BPL)时号的结果。地波定时平均精度达±0.22μw,日校频精度优于2.3×10~(12);天波定时精度为±1.65μs,日校频精度优于1.9×10~(-11)μs。     

说明

<正>中国科学院国家授时中心承担国家的授时任务,保持着我国高精度的原子时基准,负责目前由国家授时中心(NTSC)、上海天文台(SO)、北京天文台(BAO)、测量与地球物理研究所武昌时辰站(WTO)和北京无线电计量测试研究所(BIRM)共同组成的我国综合原子时TA(JATC)的归算工作,通过专用长、短波授时台发播我国的标准时间与标准频率信号,并通过本刊向用户提供广泛的授时业务信息。表A、B、C分别给出了我国BPL长波授时台时间信号、BPM短波授时台的UTC(记为BPMc)和UT1(记为BPM1)时号、中央电视台在我国广播卫星转发的电视信号中插入的时间信号,以及美国罗兰C西北太平洋链导航信号中标志时间的信号、美国导航星全球定位系统(GPS)的时间信号等,相对国家授时中心协调世界时系统UTC(NTSC)的发播时间。除B表所列的卫星电视时间信号目前尚无法确切确定传播时延而直接提供临潼的实测数据外,其他授时信号的改正数均已进行过传播时延等必要的改正。     

说明

<正>中国科学院国家授时中心承担国家的授时任务,保持着我国高精度的原子时基准,负责目前由国家授时中心(NTSC)、上海天文台(SO)、北京天文台(BAO)、测量与地球物理研究所武昌时辰站(WTO)和北京无线电计量测试研究所(BIRM)共同组成的我国综合原子时TA(JATC)的归算工作,通过专用长、短波授时台发播我国的标准时间与标准频率信号,并通过本刊向用户提供广泛的授时业务信息。表A、B、C分别给出了我国BPL长波授时台时间信号、BPM短波授时台的UTC(记为BPMc)和UT1(记为BPM1)时号、中央电视台在我国广播卫星转发的电视信号中插入的时间信号,以及美国罗兰C西北太平洋链导航信号中标志时间的信号、美国导航星全球定位系统(GPS)的时间信号等,相对国家授时中心协调世界时系统UTC(NTSC)的发播时间。除B表所列的卫星电视时间信号目前尚无法确切确定传播时延而直接提供临潼的实测数据外,其他授时信号的改正数均已进行过传播时延等必要的改正。     

关中平原大地等效电导率的间接测量

为准确预报地波传播时延,用电波传播法对关中平原的大地等效电导率进行了间接测量。阐述了电波传播法的测量原理和方法,第一次给出关中平原大地等效电导率的间接测量结果,同时,给出了中国科学院国家授时中心临潼科研楼参考点的BPL信号传播时延测量结果,并对这些测量结果进行了精度分析。     

BPL时号定时校准原理和方法

为保证BPL长波授时时号(以国家授时中心(NTSC)保持的UTC(NTSC)为基准)的准确度,必须对该时号进行定时校准(确定发射时号与发播工作钟同步时定时校准信号的相位)。阐述了定时校准的原理和方法。与传统罗兰-C系统校准方法不同,该方法选择发射天线电流取样信号基准过零点而非定时控制单元基本定时信号为定时校准点,消除了因锁相控制精度不足引起的误差,提高了时号精度。该方法可以作为罗兰-C授时系统的通用校准方法。