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     

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),     

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。     

一种基于MUSIC算法的天地波识别方法

基于我国BPL长波脉冲信号的特征,利用MUSIC(多信号分类)算法对BPL天、地波延迟进行估计,实现天、地波识别。对传统谱估计IFFT(快速傅里叶逆变换)算法和现代谱估计MUSIC算法进行了仿真和比较,结果表明,这两种方法在较低信噪比条件下可有效分离天、地波,且识别误差都能控制在±5μs内,但MUSIC算法比IFFT算法具有更高的精度和分辨率。     

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。     

Wait公式与Millington经验公式预测地波时延的比较

为了了解用于预测沿光滑分段均匀混合路径传播的地波时延的Millington经验公式的实用性,对Millington经验公式和用于预测沿光滑分段均匀混合路径传播的地波时延的严格的Wait公式进行了比较。在Wait积分法用计算机软件实现的基础上,用上述2种方法分别计算多条实际路径的地波二次相位因子,并对计算结果进行了比较。比较结果表明,在实际工程应用中用Millington经验公式进行地波时延预测符合应用要求。     

罗兰—C天波稳定性的测量

罗兰—C导航系统的精度取决于其传播信号的地波部分的高稳定性。这一系统的有效工作范围受到地波信号传播距离和远距离处天波信号干扰的限制。本文叙述了一种测定天波特性的技术,以便估计天波对导航过程的影响,从而改进或扩大罗兰—C系统的导航范围。到目前为止所取得的资料表明:有可能工作在地波脉冲较迟一些的点上,以得到较高的信噪比;并且也有可能以低一些的精度用天波本身导航。文中还提出了进一步研究的工作。     

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。     

电波传播计算中等效地球半径系数α取值的探讨

根据12条地波路径实测得到的地波二次相位因子和基准场强的数据,探讨了在处理地波传播问题时等效地球半径系数α的取值问题。分析表明：在我国内陆,α选用4/3较宜。     

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。     

气象条件对低频地波传播影响的初步分析

本文对蒲城至东风、昆明、上海三条传播路径BPL地波场强监测数据进行了统计分析。给出了我国西北、东南、西南等效地面电导率σ在暖季与冬季的区别,以及由σ变化引起的低频地波二次相位因子变化的程度。     

100kHz地波计算方法比较

对于无线电授时、导航来说,地球表面大地电特性非常重要,可以用地波衰减法测定大地等效电特性.目前有若干种方法可用于计算100kHz地波场强衰减和二次相位因子随传播路径的距离、大地电特性和大气折射指数的变化.对几种方法计算的结果和采用的参数作了比较和讨论.结果表明:对于1000km距离的均光滑的地球表面的地波传播而言,中国电波研究所的结果与国际电联有关建议书符合得最好.     

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。     

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。     

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     

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。     

山区地形对100KHZ地波相位影响的实验研究

扼要介绍解决不规则地形条件下ＬＦ地波传播问题的积分方程法及其存在问题的诸方面．根据导出方程的基本假设，定性地分析了积分方程应用于地形复杂的山区时会迁到的困难；然后将在秦岭山区实测的地波传播时廷与由积分方程法算得的相应时廷值进行比较，结果表明：在地形沿传播方向（纵向）和垂直于传播方向（横向）的起伏均很急剧的情况下，实测值和计算值偏离很大，相对偏差多数＞５０％，从实验和计算比较说明积分方程法只能用于地波路径的横向地形基本均匀，而纵向地形起伏坡度不超过２０°的不规则地面．文章最后根据实测数据，提出了将山区对地波二次相位因子的影响可以分为路径的山区地形平均影响和接收点附近地形局部影响之和的新概念，并给出了计算局部地形影响的简单方法．用此法得到５个观测点的时延计算值与实测值之差多数＜０．２μｓ．     

一种基于差分的长波授时方法研究

长波授时具有覆盖范围广、信号传播稳定、抗干扰性能好的特点.长波授时的关键是精确计算长波信号在传播路径上的时间延迟.由于长波传播路径的复杂性以及气象条件的实时性变化,传统的时延预测方法难以实现较高的授时精度.借助于GPS信号,长波定时接收机可以间接获得较精确的传播路径时延.利用长波覆盖范围内相距不远的两接收点具有空间相关性以及传播路径上的电参数近似的特点,计算分析两接收点上传播路径时延的相关系数.在此基础上,提出了一种利用差分进行长波高精度授时的方法,该方法就是利用基准站上预报的差分改正数修正用户点上的传播路径时延.计算结果表明:差分修正后,传播路径时延的预测精度得到一定程度的提高,差分效果明显.这种长波差分授时计算方法可以有效利用传播路径上的公共误差,改善长波时延预测精度,提高长波的授时精度.     

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。     

第二章 长波定时

一、低精度定时定时就是我们常说的时间同步。顾名思义,时间同步就是使本地的时间与标准时间一致,或者利用一个参考标准,使不同地点的时间一致。 BPL长波授时台除以一定的重复周期发射脉冲组之外,在秒信号与脉冲组不相重合时,还加发秒脉冲。利用BPL台进行定时的用户可以分成低精度用户和高精度用户。低精度用户