基于GNSS CV的精密时间服务系统的设计与实现

通过研究GNSS(global navigation satellite syetem,全球导航卫星系统)共视远程时间传递技术,并结合现代网络通信技术,搭建了基于GNSS CV(common-view,共视)的精密时间服务系统的硬件平台。利用中国科学院国家授时中心保持的精确时间UTC(NTSC)和GNSS共视接收机观测数据,实现了用户与国家授时中心之间的在线数据传输和比对处理,为用户时间与UTC(NTSC)之间的高精度时间同步提供了一种解决方案。     

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.     

GNSS CV精密时间服务系统的可靠性改进

为了提高中国科学院国家授时中心基于GNSS CV精密时间服务系统的可靠性,提出并采用了主备服务器双机热备的技术方案.阐述了服务器主从模式双机热备的工作模式,包括主、备服务器间的数据备份、服务器运行状态的检测和切换.根据系统中数据类型和备份要求的不同,采用了相应的备份策略和备份程序实现主备服务器间数据备份;设计了主备服务器的运行状态检测和切换控制流程.测试表明,采用服务器双机热备技术显著提高了GNSS CV精密时间服务系统的可靠性.     

时间尺度算法（精密时钟综合算法）的研究

时间尺度是通过综合众多精密时钟得到的。时间尺度的计算目前主要采用类ALGOS算法 ,这类算法的缺点是权值没有准确反映精密时钟噪声参数以及不能使五种噪声分量同时达到优化综合和不能形成实时的时间尺度。从精密时钟综合的优化算法原理出发 ,探讨了精密时钟噪声参数的估计、精密时钟噪声中噪声分量的分解等问题的解决方法 ,并由此提出了较优化的时间尺度算法 (精密时钟综合算法 ) ,还提出了对现有算法的改进意见。     

Loran—C和GPS国际时间比对的长期结果比较

根据1990－1994年上海天台（SO）和世界上一些时间中心（国际计量局（BIPM）时间部、美国海军天台（USNO））的时间公报公布的数据，对两种时间传递技术（Loran-C和GPS）确定的国际时间同步的长期结果进行了比较分析。SO时间实验室得到如下一些结果：1、1990－1992年，由Loran-C时间传递技术确定的结果表明：系统差约为600ns，不确定度约为90ns(1σ），准确度估计优于1μs。2、1993－1994年，由GPS时间传递技术确定的结果表明：系统差优于30ns，不确定度约为15ns(1σ），准确度估计优于100ns。这些比较结果充分说明了GPS时间传递技术在国际高水平时间同步的中必须有广泛的应用。     

知识创新与我国时间服务体系建设讨论

介绍了发达国家的时间服务工作及其共同特点 ,讨论了在中国建立完备时间服务体系的问题。指出任何一个大国都需建立自己完备的时间服务体系 ,它涉及国计民生、国家安全。这个完备的时间服务体系应有如下特点 :1、应是国家授权的时间服务体系 ,并作为统一的国家官方时间 ;2、应由国家授权的授时体系和质量监督保障体系和谐构成 ;3、应能开展多层次、多用户的军用、民用时间服务 ;4、应是一个服务内容系列的、技术上多手段的时间服务体系。     

一种双向测距与时间同步系统的设计与分析

在研究双向单程伪距测量原理的基础上,设计了双向测距与时间同步（DRTS）终端系统总体构架,阐述了在系统中使用的技术,并搭建了基于DSP＋FPGA的双向测距与时间同步系统软硬件平台。实验结果表明,此系统的码速率为5MHz、中心频率为15MI-Iz时,测距和时间同步的分辨率可达0．15cm和5ps（@1S）,采用不同频率源时测距和时间同步的精度分别为1．038m和3．46ns,采用相同频率源时分别为0．28cm和9．43ps（参考频率稳定度1×10^-10／d量级）。与国外同类产品相比具有测量精度优势,但考虑通用性,此系统的硬件仍需进一步优化,软件上需要做到码速率可调。     

精密测距测速系统的研究与应用

精密测距测速系统（ＰＲＡＲＥ）是由德国发展的双频双程微波卫星跟踪系统,其空间部分搭载在欧洲航天局（ＥＳＡ）的第二颗资源遥感卫星ＥＲＳ－２上并正常运行至今,该系统具有全天候,全自动,台站便于流动,数据多等特点,其高精度的跟踪信息可用于ＥＲＳ－２的定轨以主某些大地测量与地球物理参数的确定,其双频特性可用于电离层方面的研究,另外,ＰＲＡＲＥ还可用于精确的时钟同步,详细介绍了ＰＲＡＲＥ的发展,构成,测量原     

X射线脉冲星自主导航的光传播时间方程

详细讨论了X射线脉冲星自主导航系统的广义相对论效应,采用DSX体系的后牛顿近似方法,计算出1PN度规下的光线弯曲轨迹和时间延缓以及2PN度规下的引力延缓,得到X射线脉冲自主导航的高精度测量方程.     

用于JATC远程时间比对的双频GPS接收机

中国科学院国家授时中心为“我国综合原子时（JATC）建立与保持的研究”项目研制的双频多通道GPS时间传递接收机NTSCGPS-2，不仅具有远程时间比对的功能，还增加了我国综合原子时需要的本地钟比对功能和精密定位功能。在不增加其它比对设备的情况下，满足JATC项目对远程时间比对的要求。NTSCGPS-2具有如下性能特点：（1）采用双频观测，可实测电离层时延；（2）远程（西安-上海、西安-澳门）时间比对精度达到2ns；（3）具有本地钟间的比对功能，在正常共视观测的同时，还可进行2个本地钟间的比对；（4）具有精密定位功能，相对定位精度为5cm。     

GPS系统时间及其与其他时间的关系

指出不同授时规范对“GPS系统时间”定义、解释的差异,给出比较清楚和综合的“GPS系统时间”理解,这会有益于北斗系统和GPS系统组合PNT（定位、导航、授时）应用标准化。     

青藏高原地壳运动与形变的GPS研究：第1期观测的精密星历解

本项目组于１９９３年７月至８月，对青藏高原的地壳运动进行第１期监测，并用广播星历进行解算．１９９４年秋，又使用经武汉测绘科技大学改进到微机上的美国麻省理工学院研制的ＧＡＭＩＴ精密定位软件和ＮＧＳ（ＮａｔｉｏｎａｌＧｅｏｄｅｔｉｃＳｕｒｖｅｙ）精密星历，重新进行解算．解算结果表明，在４００多公里范围内，观测两个时段平均基线的重复性达到几毫米的高精度，相对精度优于３．１０×１０（－８），与广播星历解相比，基线重复精度提高了５～１２倍．