转发式测距设备时延中的温度效应

为实现高精度卫星测距,测定了转发式卫星测距地面设备时延与环境温度之间的关系.利用已知发射通道和接收通道时延的调制解调器测定了待测调制解调器的接收通道和发射通道时延,使用转发式卫星测距地面设备测定了地面站设备整体时延.由地面气象仪器获得环境温度参数.利用测定的时延和温度数据研究了设备时延与温度之间的变化关系.统计分析表明:在自然温度条件下,设备时延的变化与温度的变化之间基本呈线性关系.对于高精度卫星测距,温度对设备时延的影响不能忽略.     

GNSS系统时间偏差的确定及其对定位结果的影响

由于GNSS各个导航系统都有独立的系统时间,在GNSS多模导航定位中需要对各导航系统之间的系统时差进行处理。以GPS／GLONASS双模导航为例,讨论了系统时差的解决方法以及系统时差对定位结果的影响。实验结果表明,在多模导航定位中考虑系统时差可以有效地提高定位结果的准确性,改善定位结果的精度。     

一种测定并置站垂线偏差的小网参数转换法

推导了传统全球卫星导航定位系统(GNSS)测定垂线偏差(Deflection of the Vertical, DOV)形式误差的表达式;提出一种可用以解算并置站DOV的小网参数转换法.利用乌鲁木齐南山多技术并置站控制网观测信息,开展了算法验证,并对该站内多个地点DOV开展了实测.结果表明,高精度的小网DOV仅由点位观测精度最高、覆盖面积最广的3个站点决定.个别精度较差的点会为DOV的测定值带来较大的不确定性;采用小网转换法所解算的DOV与实测值间的一致性分别为-2.3′′±4.3′′(子午分量)和0.2′′±4.6′′(卯酉分量);小网转换求取DOV的方法在精度上与经典的GNSS水准方法相当,但步骤更加简便.鉴于多技术并置站会不定期地开展本地测量,可利用该方法实现多技术并置站DOV的零成本长期监测.     

基于小波模极大值相关信息的脉冲星标准脉冲轮廓累积方法

讨论了产生脉冲星标准脉冲轮廓的重要性.在分析经典脉冲轮廓生成方法的基础上,提出了基于小波模极大值相关处理的脉冲轮廓累加方法.首先将观测数据按周期分组,分别进行小波分解,生成粗尺度上以脉峰为特征点的小波系数;然后,选择某组高信噪比信号的系数为参考数据,分别与其它各组变换系数进行相关,确定脉峰的相对时延.最后,对分组的原始观测数据按此相对时延量进行累加,生成脉冲轮廓.观测信号可先通过背景噪声估计和平滑处理而得到信噪比较高的归一化标准轮廓.实例分析以及与模板相关法的比较结果表明:该方法简单而有效,不需要设计近似模板,且对噪声类型不敏感,具有较高的工程应用价值.     

利用地面深空激光测距检验相对论的引力时延

讨论了广义相对论的引力时延.根据Mini-ASTROD空间计划方案,利用地面深空激光测距来检验引力时延,给出了测量值与理论值直接比对的方案,并拟合出空间曲率参数γ的值.文中采用非同步的激光应答器、皮秒事件记数器等设备,可以提高测量的精度和稳定性.在地面站和行星探测器之间直接进行激光测距,不仅可以验证广义相对论的引力时延,而且还可以使γ的精度提高至少1～2个量级.这对于宇宙学和引力理论具有十分重要的意义.     

GNSS天线相位中心偏差与变化精确标定方法研究

综述了地面上天线相位中心偏差的标定方法和天线相位中心变化的归算方法及其优缺点,并研究了GNSS在轨卫星天线相位中心改正的估算策略,探讨了LEO GPS卫星天线相位中心变化的在轨标定,有利于我国导航系统天线相位中心偏差和变化的标定研究.     

卫星双向时间比对及其误差分析

介绍了卫星双向时间比对(TwsTT)方法的发展过程及其基本原理，讨论了TwsTT的误差源，分析了各误差源对比对精度的影响。得出影响TwSTT精度的主要误差源为设备时延误差和路径传播时延误差，而由于卫星和地面站运动引起的误差相对较小，从而给出了实际应用时不同比对精度下需要考虑的误差源及对误差源的精度要求。     

双向测距与时间同步系统中设备时延标定的研究

双向测距与时间同步系统采用的是双向单程伪距测量机制。因此设备时延包含在伪码测距的测距值与钟差值之中,这对系统的测距精度产生了不良的影响。针对这种设备时延,提出了双向测距与时间同步终端闭环校准方法。实验及分析表明该方法是有效的,并为系统的下一步设计提供了有效的参考。     

VLBI数字基带转换器通道时延一致性的调整

VLBI数字基带转换器(Digital Baseband Convertor,简称DBBC)又称为CDAS(Chinese VLBI Data Acquisition System),是上海天文台自主研发的新一代数字化终端设备。该设备可以将宽带信号分成若干个基带信号。由于其结构上采用了多芯片和多板卡结构,使得通道之间的时延存在差异。从设备结构入手,分析了各通道之间时延差异产生的主要原因,提出以复位信号为参考,基于m序列的数据同步方法以解决该问题。通过实验,证明该方法能有效地改善同一中频上各通道间时延的差异。     

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。     

VLBI相位校正信号提取的软件实现方法

从VLBI相关处理结果中提取的延迟值包括了天线、终端等设备的时延,必须对其加以修正,最终结果才能达到精度要求。提取相位校正信号,可以消除这些设备引入的时延,从而校正同一波前信号到达基线两端的几何时延。该文介绍了提取相位校正信号的原理、算法及软件实现方法。软件采用多线程和SSE技术,具备4台站多通道全部相位校正信号提取能力。     

卫星钟差预报模型中周期项的选取方法及性能分析

针对卫星钟差预报(SCB)中周期项选取方法存在的问题,在分析卫星钟周期波动特性的基础上,给出了正确的周期项选取方法,并与现有方法进行了比较.利用IGS(International GNSS Service)的卫星钟差数据,比较分析了二次多项式加周期项模型与传统模型的预报精度.从理论上分析了周期项对传统模型的改善程度及适用条件.结果表明:按照提出方法得到的周期项更符合实际,将其应用于钟差预报时能获得更高的预报精度,大量仿真实验还表明卫星钟周期性波动相对较大时周期项对传统模型有明显改善.     

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     

GNSS互操作对用户服务可用性及连续性提升的量化分析

为了定量研究GNSS互操作对用户服务性能的提升作用,首先分析了DOP值与系统可用性、连续性的关系;其次研究了由于GNSS互操作带来的DOP的改善对系统可用性、连续性的影响;最后通过仿真表明不同系统间的互操作能改善用户服务的可用性及连续性.     

无人值守GNSS方法测定射电望远镜参考点

为解决常规射电望远镜归心测量工作耗时耗力的问题,引入GNSS (Global Navigation Satellite System)同步监测技术实现了一种针对射电望远镜参考点的无人值守监测方法.设计了针对GNSS靶标点观测数据的归算方法,包括数据匹配、数据检核以及后续精度评估等步骤,并对2018年佘山25-m射电VLBI (Very Long Baseline Interferometry)望远镜的GNSS靶标点实测数据开展了数据预处理、解析与归心解算等,证明了该方法的可行性.结果表明基于该方法,采用单日内部分(5%)数据(约7600个靶标点),所测定的VLBI望远镜参考点的点位形式精度可达3 mm.总结了针对射电望远镜采用GNSS开展无人值守归心测量先行试验中的一些经验教训,明确了利用该方法测量过程中应该注意的问题,为今后更高精度射电望远镜参考点无人值守归心监测提供重要参考.     

VLBI观测中不同对流层大气时延模型的比较

本采用上海、昆明和乌鲁木齐三个VLBI站各自不同的大气参数分别计算并比较了Chao、Marini和CfA-2.2三个大气时延械琪不同地平高度ε的映射函数所对应的理论大气时延值。结果表明，Marini模型有相对较大的偏差；Chao与CfA-2,.2模型相比较，在ε=10°＋20°范围，夏季湿性大气时延偏差的三个站的平均为＋47mm- 6mm，而冬季干性大气时延偏差的相应平均为-28mm--9mm；在平均大气条件下，偏差值约为10mm左右。分析表明，Chao与CfA-2.2模型的理论时延之差与季节分布有关，可能的原因来自Chao模型的影响和CfA-2.2模型中湿映函数的误差，有这待于未来VLBI观测结果的进一步试算和对大气时延模型的改进。     

昆明VLBI观测站终端控制软件的设计

针对昆明VLBI观测站终端设备(S3数据采集系统)的特殊性,设计在标准的终端控制计算机(Field System)上能够控制相应硬件设备的软件.S3数据采集系统包括SX接收机、中频分配器、视频转换器、时延计数器、噪声控制开关和气象数据自动采集仪.设计过程中,考虑到软件的可读性和可维护性,各种设备分别用相应的子函数来完成具体功能,各子函数由主程序调用.在完成程序安装后,经测试能与S3数据采集系统进行良好的通讯,达到控制各硬件设备的目的及满足实际测控工作的需要.     

北斗亚欧全视时间比对试验

基于卫星导航双频时间传递型接收机的伪码观测量,利用国际全球卫星导航系统服务组织(International Global Navigation Satellite System (GNSS) Service, IGS)提供的高精度卫星轨道和钟差产品,实现了北斗全视法时间比对.以IGS提供的时间尺度为两个待比对站的公共参考时间,首先使用双频组合法消除电离层对伪距观测的影响,然后将对流层和地球自转效应带来的时延利用理论模型在伪码观测量中进行扣除,分别获得两个比对站时间与公共参考时间之差后,将2者再做差,便得到了北斗全视时间比对结果.以中国科学院国家授时中心(NTSC)、德国物理技术研究院(PTB)和西班牙海军天文台(ROA)所保持的国家标准时间作为比对对象,开展了长基线北斗全视时间比对试验,获得北斗全视时间传递结果,最后利用阿伦方差和时间方差两项关键性能指标以及卫星双向时间比对对其进行性能评估.结果表明:北斗全视时间比对的天稳为10-14量级,可以满足国际时间比对需求.     

NTSC—PTB链路的GPS全视法时间比对数据分析

采用通过中国科学院国家授时中心(NTSC)GPS单、双频这2类观测设备得到的实测数据,进行了NTSC—PTB(physikalisch-technische bundesanstalt(Germary))链路的全视法比对计算和分析。利用这2类设备得到的GPS AV(全视)的结果与BIPM公布的AV方法的A类不确定度一致,从而确定国家授时中心的2类GPS观测设备的性能达到了国际同类水平。如果对双频观测设备时延校准后,采用P3类型进行比对,有望将NTSC现有的比对精度提高50%。     

利用GNSS测量射电望远镜参考点的仿真分析

高精度测量射电望远镜参考点和轴线偏差等参数,对建立天线指向模型和本地连接参数、提高测站坐标精度等具有重要意义。为完成新建射电望远镜参考点初始参考值的快速测定,根据望远镜的旋转模型,结合常规静态归心测量方法和随机动态测量方法,提出了一种利用GNSS天线代替测量靶标实现望远镜参考点测量的方法。通过仿真分析验证了该方法的合理性和有效性,并分析了数据点个数和数据点测量精度对天线参考点和轴线偏差解算精度的影响。