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     

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。     

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.     

嵌入式GPS/DR车载组合导航系统EKF算法软件设计

介绍一种嵌入式GPS／DR（全球定位系统／航位推算）车载组合导航（它通过GPS与DR的优势互补,提高了车辆导航系统定位数据的可靠性）的EKF（扩展卡尔曼滤波）算法软件设计方法。采用统计学原理剔除导航数据的粗差点,用扩展卡尔曼滤波进行导航参数的实时求解,采用EKF算法的GPS／DR组合导航系统有利于导航信息的稳定性、可靠性和实时性。     

罗兰C自主TOC同步的研究

研究了罗兰C自主实现TOC同步的原理。根据TOC的特点 ,分析了罗兰C自主TOC同步的基本要求。定义了TOC信息的概念 ,提出了一种新的信息类型和相应的通信规约。分析了GRI脉冲序列与参考脉冲 ,以及调制码组与罗兰C脉冲组的时间关系。最后详细研究了在连续传输 (TOC信息和DGNSS交替 )方式下TOC同步的原理和方法。     

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。     

利用多链罗兰C信号实现UTC同步方法的研究

通过分析多链罗兰C信号的特点，提出了利用多链罗兰C信号实现UTC同步的方法，首次提出了多链罗兰C信号的有关定义和性质，研究了用户利用多链信号实现UTC同步的基本原理，给出了多链TOC秒重合和不重合两种情况下的实现方法，采用这些方法，用户可以摆脱对粗同步手段的依赖，提高定时的自动化水平。     

近距离罗兰-C信号周期识别的数字化方法初探

对判断罗兰-C脉冲峰值的算法作了改进。对加有噪声的近距离罗兰- C脉冲仿真信号的采样值用改进的算法进行计算后,可识别信号周期并给出相位编码信息。对改进后的算法的有效性用MATLAB进行了验证,并用MODELSIM对改进的算法进行了仿真实现。结果表明：在一定的信噪比条件下,改进后的算法初步实现了对近距离罗兰-C信号周期识别的数字化,具有一定的实用性。     

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。     

差分GPS在车辆导航系统中的应用

简单介绍了差分GPS和伪距差分技术在车辆导航系统中的应用原理,分析了车辆导航系统及其基准站与导航车辆的基本组成,并介绍了一种基于GPRS/ GSM通信网络的DGPS数据传输与处理过程。     

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     

说明

中国科学院陕西天文台承担国家的授时任务,保持着我国高精度的原子时基准。负责目前由陕西天文台(CSAO)、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BPM_c)和UT_1(记为BPM_1)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     

基于GPS与三轴磁强计的联合导航算法

为了修正近地轨道(小于1000 km)地磁场模型,提高导航的精度,在地磁导航系统中引入GPS作为一个新的测量设备,提出了一种基于三轴磁强计与GPS的联合导航算法．该算法取卫星的位置和速度向量作为状态向量,建立状态方程;取卫星周围的磁场强度和GPS接收的信号作为观测量,建立观测方程;并以GPS确定的轨道状态量为标准量,去估计磁场模型参数的修正量,构成冷备冗余导航算法．仿真结果表明,提出的导航算法对轨道位置的估计误差小于50 m,速度的估计误差小于0．1 m／s,导航算法的精度和收敛性都优于使用单一地磁导航的系统．     

罗兰-C最新进展及其对我国相关系统改造的启示

介绍了罗兰－Ｃ的最新进展。风险评估表明基系统（ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ）不能作为唯一的导航、定位、定时手段。现代罗兰－Ｃ系统的性能已得到较大改善,也具有发播关分ＧＰＳ、ＤＧＬＯＮＡＳＳ等数据的通信能力。它与星基系统能以多种方式组合,可以获得比单独一个系统更好的民航、定位、授时性能。最后讨论了我国相关系统发展的一些体会和设想。     

导航卫星精密定轨与时间同步技术进展

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)通过播发卫星钟差和精密轨道信息实现时间和空间基准信息向导航用户的传递.随着高精度原子钟等导航卫星载荷、星间链路等天基/地基监测手段以及数据处理方法等技术的不断更新,卫星轨道和钟差产品的精度和实时性也逐步提升. 2018年12月,北斗三号卫星导航系统正式开通,为"一带一路"国家提供实时高精度、高可靠的基本导航定位服务.综述了北斗导航系统从北斗二号区域系统到北斗三号全球系统精密定轨与时间同步处理面临的困难和挑战,针对上述问题,阐述了北斗运行控制系统的解决途径和实现指标.与GPS等其他GNSS系统进行比较,分析了不同导航系统技术特点.最后展望了精密定轨与时间同步技术未来的发展路线图,为更高精度的GNSS导航定位授时服务提供参考.     

GPS 导航电文中时间参数的变化特点

GPS导航电包含有GPS卫星的位置参数和时间参数,是定位,定时用户都必须使用的,随着GPS的改进,导航电民有所变,GPS导航电中时间参数的变化特点及SA对卫星钟的影响是这里着重讨论的内容。     

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。