双向卫星时间与频率传递温度效应

卫星双向时间与频率传递是高精度的时间比对,外界环境的变化将会影响到比对精度,温度的影响更是不可忽视[1]。以NTSC(国家授时中心)台站与NICT(日本国家情报与通信技术研究所)台站几年来的数据为基础,讨论了双向比对结果与环境温度的相关性。在温度超过12℃时,两站的时间差与环境温度成正比例关系;温度低于12℃时,两站的时间差成反比例关系。证实了对上、下变频器以及低噪放大器采取恒温措施的必要性。

基于“北斗”观测数据的C波段双向卫星时间频率传递中的电离层改正

为了提高C波段双向卫星时间频率传递(TWSTFT)精度,用载波相位观测值平滑伪距的方法,计算电离层延迟对C波段双向卫星时间频率传递的影响。在临潼站和喀什站观测北斗G3星并进行双向比对。该实验结果表明,实验期间C波段双向卫星时间频率传递中电离层延迟影响的最大值为0.47 ns。

双向卫星实时远程教学系统的研究与设计

介绍了一种基于双向卫星的多媒体远程实时教学系统AstroTrainer。通过教学现场的师生视音频数据、屏幕数据和白板数据的采集和基于双向卫星的网络传输,实现了教学现场的多媒体直播。克服了双向卫星回传带宽过窄的缺陷,提供了师生间的实时交互和课堂管理监控的功能。利用双向卫星高速接入技术,解决了传统课堂教学在时间和空间上的制约问题,大大扩展了教学规模,实现名师授课、教育资源的共享以及师生的协同交互。

PCMA提高双向卫星通信系统频带利用率的新技术

载波成对复用(PCMA)技术是一种新技术,主要适用于双向卫星通信系统。采用PCMA可使空间段资源节省约50%,或者说可使卫星信道的频带利用率提高一倍。首先介绍了PCMA的基本原理,然后深入分析了PCMA的实现方案及关键技术,最后展望了PCMA的应用前景。

Stealth Ray双向卫星应急通信技术的领跑者

RaySat有限公司建立于1997年．是卫星通信领域全球领先的低轮廓相控阵天线制造商。RaySat的主要产品——高速率双向低轮廓卫星天线实现了在应急通信应用中双向卫星通信技术上的一个重大突破．在2005年获得Frost＆ Sullivan应急技术奖。RaySat公司总部位于维也纳，在亚洲、欧洲和加拿大都设有技术研发和市场营销部门，2005年以来，RaySat公司设计研发制造的Stealth Ray高速率双向低轮廓相控阵卫星天线，销售数量位居全球第一。

共享式宽带双向卫星通信平台在大集中整体冗灾解决方案中的应用

一、前言 集中交易的实施与上线，对证券公司IT与网络系统的健壮性提出了空前的要求。如何构建一个高度可靠、管理方便、成本适中的冗灾备份系统已成为CIO们的首要课题。

基于卫星双向时间比对的无中心站间时间同步

针对多站分布式协同站间高精度时间同步关键问题,在详细介绍卫星双向时间比对的基本原理和精度分析基础上,设计了一种无中心多站卫星双向比对逻辑架构和多站时间同步处理算法,充分考虑硬件资源约束,并提供时差测量数据冗余,避免了因某个站故障造成的全系统时间同步功能失效,提高系统时间同步的鲁棒性和灵活性。基于精密单点定位技术进行了异地远程卫星双向时间同步精度验证,试验结果表明时间同步精度优于6 ns。

基于Express-80的卫星双向时间频率传递方法

为了使欧亚ABS-2A卫星双向链路早日用于国际标准时间协调世界时(UTC)计算并长期稳定运行,提出一种基于Express-80的欧亚链路性能测试方法:选取组网中4条长、短基线卫星双向时间频率传递(TWSTFT)比对链路2022年3月的观测数据,以已校准的全球定位系统(GPS)精密单点定位(PPP)链路数据为参考,利用修正阿伦方差和与参考链路作差结果的标准偏差等指标对双向链路开展性能分析。结果表明,通过Express-80卫星构建的欧亚链路双向时间比对的天稳为10-15量级,与GPS PPP链路作差结果的标准差小于0.5 ns,与GPS PPP时间传递结果一致,说明建立的卫星双向链路可以用于UTC的计算。

通过卫星双向双频观测对电离层时延的测定

介绍了利用卫星双向双频(C波段)观测来测定电离层时延的方法,并对不同经纬度的观测结果进行了比较和分析。卫星双向双频(C波段)观测精度高,采样间隔短,能测定电离层总电子含量的细微变化。

卫星双向非连续时间比对的结果分析

双向卫星时间比对是一种高精度的远程时间比对手段,其比对经常不是连续进行的。为分析非连续双向卫星时间比对的水平,使用中国科学院国家授时中心的C波段双向卫星时间比对网的数据进行试验。采用的方法是对非连续双向卫星时间比对的结果进行内插,将内插结果与连续双向卫星时间比对的结果进行比较。结果表明本文试验条件下观测间隔时间在2.5 d以内时,非连续与连续观测结果之差的RMS值小于1ns;观测间隔时间为0.5 d时,非连续与连续观测结果之差的RMS值小于0.5 ns。

卫星双向时间频率传递中的Sagnac效应

结合卫星双向时间频率传递技术,提出了在卫星运动情况下Sagnac效应解决方案。卫星双向时间频率传递技术是基于地球同步卫星进行的。地球同步卫星在各种摄动力的影响下,相对于地面上的某点不是绝对静止的,而是作小幅度日周期性运动。Sagnac效应与卫星和地面观测站的位置密切相关,卫星的运动直接导致了Sagnac效应也具有日周期变化的特征。使用高精度实测卫星轨道数据对Sagnac效应进行计算分析,结果表明:由卫星运动引起的Sagnac效应值具有与卫星运动一致的周日变化规律特征,大小达到几百皮秒的量级,与传统的将同步卫星作为静止点处理相比,提高了Sagnac效应误差的修正精度。该方案对于各种高精度卫星时间比对技术和卫星导航等领域具有重要的应用价值。

基于卫星双向时间频率传递进行钟差预报的方法研究

用多项式拟合、谱分析、改进的AR模型三种方法对由卫星双向时间频率传递得出的钟差时间序列进行了拟合和预报分析。为了抵制钟差时间序列中异常值的影响,引入了“抗差等价权”,利用卫星双向时间频率传递得到的1 d的钟差,按不同采样率、不同时间跨度进行计算分析。结果表明,抗差估计的预报精度明显高于最小二乘估计;平滑值的预报精度高于采样值;由于钟差时间序列中有明显的周期变化,多项式进行钟差预报的精度不可靠;用谱分析进行钟差预报的精度不高,但可以发现钟差时间序列中的主要周期变化;改进的AR模型预报精度最高,预报6 h钟差的RMS在1 ns左右。

卫星双向法时间比对的归算

卫星双向法比对原理为两个台站同步发送和接收时间信号,可消除传递路径误差,因此比对精度高.它的缺点是效率低、占用大量卫星时间,也不适于自动化操作.现正在研制的终端可多台站同时观测,克服了上述缺点.利用新的终端提出一种新的处理方法,研究表明多台站观测的同时性有更多的信息可提取.以提高比对精度.

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.

基于1 Mcps/s码速率的亚欧卫星双向时间比对性能分析

卫星信道租赁费是目前卫星双向时间传递(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)的主要成本之一.在2017年5月以前,参与UTC (Coordinated Universal Time)计算的亚洲-欧洲实验室之间进行Ku波段卫星双向时间频率传递一直使用2.5 Mcps/s码速率,带宽为2.5 MHz的伪随机码.为了在不影响时间频率传递性能的前提下降低成本,在欧亚间首次尝试采用1 Mcps/s码速率,带宽为1.7 MHz的伪随机码,进行亚欧卫星双向时间传递.并使用已校准的GPS PPP (Global Position System Precise Point Positioning)链路为双向链路进行间接校准.选择2018年12月的TWSTFT链路数据,分析链路性能发现,通过ABS-2A卫星,使用1 Mcps/s码速率构建的卫星双向时间比对链路的日频率稳定度达到10^-15,时间稳定度优于0.3 ns.与已校准的GPS PPP链路数据进行验证分析,结果表明,使用1 Mcps/s码速率进行超长距离卫星双向时间传递与已校准的GPS PPP时间传递结果一致,与传统手段相比,其系统造价低,时间传递性能可以满足国际原子时计算的需求.

卫星双向法时间频率比对系统的研究与构建

卫星双向法时间频率比对技术有效解决了GPS共视法(GPS-CV)比对精度难以满足现实需求的问题,其比对精度可达0.3ns左右.本文根据卫星双向法基本原理,构建了卫星地面接收系统,用于发射和接收时间频率信号.同时进行了初步的数据处理,在综合考虑路径时延等因素的影响下,将最终结果与德国联邦物理技术研究院(PTB)的计算结果进行比较,其一致性非常好,表明该系统工作可靠.该系统已成功应用于中国计量科学研究院(NIM)守时和授时工作.

卫星双向比对中地面站设备时延校正方法

针对卫星双向比对中的地面站设备时延校正需求,文中提出一种基于同源零基线法的校正方法,采用便携式收发设备,在两地面站进行时间同步,以此来抵消设备时延,并对该方法的测量不确定度进行分析;实验结果表明,该方法可使卫星双向比对的对时精度达到1.5 ns以下,有效减小了设备时延对卫星双向比对精度的影响,对于高精度时间比对具有一定的实际意义。

一种卫星双向时频传递设备时延差的标定方法

利用卫星双向时间频率传递方法可以实现精度优于1 ns的远程时间同步。卫星双向设备时延差是影响双向比对结果的一项主要误差。目前,国际上通用的方法是利用一套可移动的双向校准设备实现对两套卫星双向设备时延差的校准。该方法存在设备成本高、占用通信卫星资源且对天气条件要求较高等问题。随着i GMAS站和其他监测站点的建设,越来越多站点的接收机监测数据资源可用。提出一种利用各站点监测数据实现对卫星双向设备时延差的校准方法。当卫星双向比对两地同时具有监测数据可用时,可以通过事后数据处理的方式校准两地卫星双向设备的时延差。校准的主要思路是利用精密星历、钟差和电离层产品,从每颗星的伪距测量值中扣除传播路径中的各项延迟,得到本地与导航系统时间的时差。通过对所有可见星的时差结果进行加权、滤波,并扣除接收机间的相对时延,得到比对两地的全视站间钟差。最后,通过与同时段的卫星双向结果进行比较,得到两地卫星双向设备的时延差,校准精度优于1 ns。虽然该方法无法实现亚纳秒量级的校准,但是可以较为简单地标定出两地卫星双向设备的时延差,可以满足纳秒级的时间同步应用需求。

卫星双向法时间频率传递中Sagnac效应的计算分析

结合卫星双向法时间传递(TWSTFT),介绍了Sagnac效应原理,推导了Sagnac效应的基本计算公式,并给出详细计算过程。对Sagnac效应在常见几种情况下的应用进行了讨论。这对于卫星时间同步和卫星导航定位具有重要的参考价值和实用意义。