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。     

BPL长波授时信号周期识别的一种方法—用天波准确地识别地波的周期

不同地区接收BPL地波和天波信号有着不同的结果对于噪声场强在50dB左右,BPL地波场强低于30dB,一跳天波场强约50dB的地方——广州监测站正处于上述情况,可以借助一跳天波识别地波的周期。具体方法是先跟踪在一跳天波第三周末,再把跟踪点前移三周(周数根据天、地波传播时延差决定)[注一]就可以跟踪到BPL地波第三周.这种方法可以作为一些离发射台较远的台站进行周期识别的一种方法。     

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。     

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。     

日环食对LORAN—C天波时号传输的影响

1987年9月23日发生的日环食期间，由于电离层受太阳活动的突然扰动，Loran-C天波时号传输呈现明显的变化，我们在上海天台对这种影响进行了观测，并对观测数据进行了计算和分析。与通常情况下得到的数据比较，我们发现对时间可能产生1.0－1.5微秒的偏离，而五分钟内的定时精度和校频精度两都降低约50％－100％。在上海区域内，这种影响达到峰值的时刻延迟了约30分钟，这是处于扰动电离层状态中天波反射点变化的反映。     

利用长波(BPL)定时的精度分析

本文给出了云南天文台监测长波(BPL)时号的结果。地波定时平均精度达±0.22μw,日校频精度优于2.3×10~(12);天波定时精度为±1.65μs,日校频精度优于1.9×10~(-11)μs。     

基于特征向量算法的Loran—C天波延迟估计的研究

提出了一种基于特征向量算法来估计Loran-C接收机天波延迟的信号处理新技术,为设计具有自适应调节最佳采样点的Loran-C接收机打下良好的基础.建立了基于频谱相除技术的信号模型,简要介绍了特征向量的谱估计算法.研究了此算法估计天波延迟的准确性,并与IFFT技术作了对比.仿真结果显示.特征向量算法比IFFT具有更高的分辨率和尖锐的波峰.最后,通过实测数据的实验验证了这些结论.     

直播卫星(714MHz)信号至两地面站传播时延差的测定

位于东经99°赤道上空的直播电视卫星(714MHz)是静止轨道的同步卫星,陕西天文台和北京天文台合作,同时接收卫星的电视信号,提取规定的某行同步脉冲,记录本地原子钟的秒信号与该脉冲的时刻差,并且利用Loran-C长波定时信号使两天文台的原子钟同步,对卫星比对结果作钟差修正,从而获得卫星信号至两地面站的传播时延差。初步结果表明:卫星信号至陕台、北台的时延差变化范围是60μs,用二次曲线分段拟合,标准偏差(10)在1μs左右。这结果对于卫星定位、研究静止卫星轨道的运动及初步的时刻同步是有意义的。     

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     

低频时间信号周期修正项的扣除和时延、场强的色散修正

本文从理论上说明用定时接收机接收低频时间信号进行台站时间同步时周期修正项是30.18(≈30.2)μs而不是30μs;说明在—定的条件下脉冲色散对信号时延和场强测量的影响。导出定时信号色散影响不能忽略时场强和时延的修正公式。     

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。     

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     

Loran-C系统的技术改造与发展方向

简要介绍了近两年来美国和北欧Loran-C系统的研究和技术改造,以及未来数年内的发展方向政策,美国制订了的改造计划,对Loran-C系统及设备进行结构性调整和更新改造,同时对采用新技术后的Loran-C系统的性能和长期需求作出测试与评估,北欧Loran-C系统的研究重心是如何将陆基和空基系统有效地结合起来,Loran-C系统的作为和潜在应用还有于进一步的研究和探索。     

前言

BPL授时台工作在无线电长波波段,采用多脉冲、相位编码体制发播标准时间和标准频率并兼导航主台。由于长波地波传播衰减小,多脉冲发射提高了平均辐射功率,相关检测技术允许接收机在低信噪比下工作,所以能实现大面积复盖。因为长波地波传播的相位非常稳定,脉冲     

LF时号的周期识别

本文汇集了对 LF 定时信号识别及不同周期的常用办法。提出了一种新的可靠的对 LF 定时信号进行周期识别的方法,通过对天地波相互干涉影响的定量分析计算,对这一新方法的可靠性作了论证。     

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。     

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。     

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。     

Loran-C和GPS组合系统在海上定位与导航中的应用进展

海上远程高精度定位与导航是海洋开发与应用的基础与保障,该文首先介绍了Loran.C技术的发展以及目前存在的问题,并讨论了Loran-C系统的改进,简单分析了大家比较关注的LoraIl-C系统的去留问题,讨论了单独GPS系统海上导航的局限性,重点分析了Loran-C系统和GPS系统的组合,包括组合类型和组合系统的优点,组合系统应用情况等,在此基础上,作者提出一种新的Loran-C系统和GPS系统的组合方案--基于单参考站信息的的区域海上GPS实时定位与导航技术方案,以供同行商榷.