无线电长波传播时延的测量

为了在长波授时与导航系统中,进行传播时延的修正,研究电波传播时延修正的理论及方法,及通过传播时延的测量测定土地等效导电率等,必须对电波传播的时延进行精确的测量。利用飞机搬运原子钟方法就是一种高精度的测量长波传播时延的方法。一九七八年十月至十一月进行的3262工程电波传播搬运钟试验,采用飞机搬运铷原子钟测量了我国不同传播路径上许多地点长波天、地波传播的时延,测量的精度为±0.14μs。下面我们就这次实验中传播时延的测量问题进行分析讨论。     

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。     

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     

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。     

长波定时接收机的时延测量方法

本文提出了测量长波定时接收机系统(包括环形天线和同轴电缆)时延的方法,对其测量误差进行了分析,并给出了2000C型和PO20型两种长波定时接收机的时延实测值。     

预测地波定时信号传播时延的经验方法

在参考文献（２,３）的基础上,提出了含有大山区的复杂陆地地波路径的分段和确定各段路径等效电导率σｃ的方法,给出如何利用接收点场强实测值和已有的理论色散修正曲线（δｔ－ｄ）＾（６）近似计算色散修正值的方法,并对４条含大山区的复杂路径信号传播时延实测值ｔｇ＾－（收）与预测值ｔｇ进行比较,结果表明：路径分为３段等效时的预测准确度要比整段等效高得多。     

一跳天波场强和传播时延的计算

一跳天波反射几何路径图在低频段,天波的计算可以采用普通的射线理论,一跳天波反射几何路径图如图5·1所示。图中T为发射点,R为接收点     

综合原子时长波接收系统时延测量

测量了综合原子时系统中各个长波接收系统的时延。对于利用长波实现高精度时间比对,这是不可忽视的实际问题     

综合原子时长波接收系统时延测量

测量了综合原子时系统中各个长波接收系统的时延。对于利用长波实现高精度时间比对,这是不可忽视的实际问题。     

长波定时接收机系统时延的测量改进

为进一步提高用户定时校频精度,我们通过使用移相技术并利用高精度数字存储示波器和高精度计数器,对长波接收系统时间延迟的测试方法进行了改进,获得了比原先更精确的测量结果。     

第四章 地波场强和传播时延的计算

一、概述从天线辐射出来的信号,经过不同的路径传播到接收点。在发射天线和接收天线之间通过直接路径传输的信号叫做直达波。从地表面反射之后到达接收天线的信号叫做反射波。直达波和反射波合称为空间波,沿地球表面传播的波叫做表面波。一般把表面波和空间波统称为地波。当发射天线和接收天线都非常接近地面吋,空间波中的直达波和反射波相互抵消,地波完全是表面波。见图4.1。     

太阳活动对长波传播的影响

一、引言关于超长波传播与太阳活动的关系问题,早在本世纪二十年代就开始有人进行研究与测定,以后也不断进行了这方面的工作。但关于太阳活动对长波传播的影响,则研究得比较少。自七十年代以来,日本电波研究所开始进行一些这方面的测定工作,但数据也不多。在我国,过去基本上还没有进行过这方面的研究。目前,随着甚低频及低频测量技术的发展,开始取得了一些有关的测试资料。另外,太阳活动的予报工作在我国自六十年代开展以来,已取得一定的经验和成绩,目前已具备了开展太阳活动与长波传播关系问题研究的一定条件。     

相对论参考系中的时延问题

处理光传播时延观测模型时，一般有两种作法，即在BRS或GRS中处理，但这两种结果，进行参考系间的时延转换时并不严格相等。本对这一问题作了仔细分析，指出总理 的根源在于他们使用的时延转换公式并不精确，应以修正，中推导出这些改正项，并用新的时延转换公式严格证明了在PN1精度下与时延有关的观测模型在两类参考系中的等价性。     

对LF电磁波传播时延实测值准确度的讨论

关于 LF 电磁波传播时延实测值与计算值不一致性的问题,日本 Shigetaka Hjima 先生从收、发两地坐标改正和分析 LF 定时接收机天线时延的角度作过论述,本文试图从授时控制 LF 定时及接收机设备时延两个方面进行探讨。根据1978～1981年三次搬钟实验结果,上海天文台、陕西天文台利用“交响乐”卫星和巴黎天文台进行时间比对的结果(1979年6月18日～27日)以及 Shigetaka Hjima 先生在《日本的时间与频率》一文中所公布的搬钟实验资料。分析这几次实验所反映的 LF 地波传播时延实测值与理论计算值的一致性(偏差小于1μs)与不一致性(偏差大于1μs)的情况和其中的原因,认为这种不一致性的主要原因是由于 LF 时号的发射天线电流相位超前于主钟秒詹号。本文讨论了 LF 定时接收机时延采用值和实测值问题,及其对授时台控制和时间同步准确度的影响.强调了正确测定 LF 定时接收机系统时延值的重要性。     

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。     

电离层变化对短波传播时延的影响及改正

本文直接用电离层的虚高计算短波传递时延,经太阳黑子11年周期变化、周年变化和周日变化的改正,得到了在1000公里以内短波时延计算的实用公式为: τ=τ_o τ_r τ_s τ_d,(以ms为单位) τ_o=2.900, τ_r= 0.0010R,±0.0007 τ_s=-0.048cos(2πt_s 28°.4),±0.014 ±6°.6 τ_d=0.105cos(2πt_d-63°.7)-0.102cos(4πt d/2 77°.0)±0.039 ±9°.6 ±0.039 ±2°.1 式中τ_o为根据BIH经验公式计算的时延值;τ_r为太阳黑子相对数R对时延的影响;τ_s为周年变化对时延的影响;τ_d为周日变化对时延的影响;t_s、t_d分别表示年和日的数。以武昌时辰站的实际收时结果比对,每天接收BPV时号八次,用此公式计算全年所有的收时精度均优于用BIH经验公式所获得的收时精度。     

球面距离计算方法及精度比较

球面距离(角间距)计算是天文或地理学中极常用的计算之一,也是目标查找、锥形检索、交叉证认等方法的基础。数学上,通过球面几何可以直接计算出两点的距离,前人已经推导出了多个复杂程度不一的计算方法。但是由于计算机的精度有限,在进行数值计算时有舍入误差,导致公式计算结果出现偏差。对几个常用的球面距离计算公式进行了考察,测试并对比它们在不同计算环境下的精度与优缺点。此外还展示并比较了几种常用天文软件包、数据库的球面距离计算方法,以期有助于天文工作者选择适合自己当前需要的计算方法。     

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％。