长波信号中周期修正项对授时精度的影响

周期修正项是长波授时信号的一个特征量,它通常与长波授时信号的跟踪点有关。在授时过程中,它是影响长波传播路径时延计算的重要因素。讨论了长波定时信号接收端感应电动势周期修正项与发射端电流信号周期修正项的不同,分析了磁天线和电天线对周期修正项的影响,计算了实际传播介质中周期修正项的大小。结果表明:当传播路径上的电参数恒定时,周期修正项与传播距离有关,传播距离越大,感应电动势的周期修正项也越大,并且两者呈线性关系。同时,周期修正项也受等效电导率等因素的影响,在恒定的距离上,等效电导率越小,周期修正项反而越大。授时用户可以利用感应电动势周期修正项的数值计算结果修正传播路径上的时延,有效地提高传播路径时延计算的精度,从而提高授时精度。     

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。     

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。     

基于声表面波技术的高精度时间间隔测量方法系统误差研究

提出了一种新的高精度时间间隔测量方法,单次测量可以达到亚皮秒(rms1 ps)量级测量精度。简单介绍了这种基于声表面波技术的高精度时间间隔测量方法原理与系统组成,阐述了影响系统测量精度的主要因素,分为系统误差和随机误差。针对系统误差进行详细分析,给出其对测量精度的影响范围。通过理论分析,得到决定系统误差大小的重要参数,从而合理设计参数来降低系统误差对测量精度的影响。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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％。     

大气层对GPS信号传播影响的规律之探讨──关于广州地区大气层对GPS系统定位定时影响问题研究之二

大气层对ＧＰＳ信号的传播有时间延迟作用，时廷将影响ＧＰＳ系统的定位和定时精度，且随气象因素的变化而变化．本文根据３年有关的气象资料，采用大气指数模型分析了广州地区大气层随昼夜变化、季节变化和太阳活动变化对ＧＰＳ信号传播时延影响的变化规律．分析得知，在信号垂直传播时，大气层对ＧＰＳ信号传播的影响，用距离表示．最大时为２．６９１ｍ，最小时也会产生１．９９３ｍ的误差；如果信号斜传播，误差因仰角因素将更大．     

VLBI测控信号群时延及相时延解算方法研究

由于探测器天线没有对准地球,遥测信号时有时无或卫星飞离地球更远,导致地面接收到的测控信号带宽变窄,使VLBI群时延测量误差增大,野值点增多。针对这些情况比较了剔除野值点加权幅度的直线拟合、剔除野值点加权幅度平方的直线拟合、剔除野值点加权幅度3次方的直线拟合和剔除野值点加权幅度4次方的直线拟合在求解测控信号群时延时的优劣,得出剔除野值点加权幅度平方的直线拟合3基线群时延闭合效果最好和可决系数平均值较大的结论,并作为测控信号群时延拟合方法。为了进一步减小VLBI时延测量误差,还研究了将含有整周模糊度的相时延在整个观测期间内进行连接,并整体移至群时延中间位置的处理方法,从而得到了含微小偏移量的相时延数据。含微小偏移量的相时延随机误差与群时延相比大幅降低,系统误差相对来说更易在定轨处理中解算。这为嫦娥二号奔向远方等信号变弱情况下的时延测量精度的提高提供了一种新方法。     

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     

深空探测中地基测量数据传播介质误差修正方法

深空探测中探测器轨道主要采用地面跟踪站进行测量,无线电信号在探测器与地面跟踪站间传输时会受到地球传播介质误差的影响。传播介质误差主要包括地球的中性大气时延误差和电离层时延误差等。针对传播介质误差修正在深空探测中的应用需求,调研了国内外地基测量数据传播介质误差研究进展,重点阐述了深空探测中VLBI地基测量数据中性大气和电离层时延产生的机理和修正方法。针对关键技术及未来发展趋势进行了分析,以提高传播介质误差修正精度及时效性。     

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.     

同波束VLBI差分时延率研究

通过分析SELENE的两颗小卫星Rstar和Vstar的同波束VLBI数据,发现两卫星间差分时延率中由中性大气和电离层引起的长周期变化已被去除,且在小角距时,短周期变化也能绝大部分被去除。但角距离越大,去除部分越小。通过将2008年一年中8个台站组成的所有基线的相关相位拟合残差数据分别平滑积分30 s与60 s后,再通过5点直线拟合求得时延率,得出单卫星时延率随机误差分别约为0.32 ps/s RMS与0.20 ps/s RMS,而差分时延率随机误差分别为0.19 ps/s~0.32 ps/s RMS与0.09 ps/s~0.17 ps/s RMS。单卫星的时延率随机误差在秋季最大,春季最小,而差分时延率的随机误差在全年基本稳定。     

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。     

基于UTC（NTSC）的GPS定时接收机时延测量

GPS提供了一种精密定时的方法,但接收机绝对时延的测量是一个难题,现有的测量方法成本高且难以操作,因而提出了一种GPS定时接收机时延测量的简单方法。这种方法根据国家授时中心保持的时间尺度UTC（NTSC）与GPS定时接收机输出的秒脉冲信号（1PPS）的比对结果,利用UTC（NTSC）的国际比对数据以及UTC与GPST的时差数据,可以测量GPS定时接收机时延,该方法简单易行。最后,对这种方法的测量误差进行了分析。     

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。