干涉测量数据采集设备时延的温度效应

干涉测量是一种被动测量手段,是目前角分辨率最高的天文观测手段,且不占用星上资源,广泛应用于天文学、测地学和深空导航领域。提高干涉测量的一个重要途径是精确测定干涉测量仪器的系统误差,数据采集设备时延是其重要组成部分,目前干涉测量的时延测定精度可达到亚纳秒级水平,对设备时延有更高的精度要求。本文利用实际观测的数据研究数据采集设备的设备时延,分析室内温度、设备温度与该设备时延的相关性,建立设备时延与设备温度之间的数学模型,并对设备时延进行修正。试验结果表明:该数据采集设备的设备时延变化与设备温度呈线性关系,通过本文方法修正后,在温度控制单元没有开启情况下(设备温度变化大),精度改善可达60%以上,温度控制单元开启情况下(设备温度变化不大),精度也会有所改善,达10%左右。

双向时间同步系统的设备时延校准技术研究

设备时延校准误差是卫星导航系统中伪码测距实现双向时间同步的重要误差因素,其精确校准是实现时间同步的关键技术。针对设备时延问题展开研究,提出了一种物理含义清晰、易于测量的设备时延的新定义。设计实现了一种双向时间同步系统的设备时延校准方案,基于时间同步站硬件平台验证了设备时延校准的有效性,试验结果表明时延校准的精度与准确度达到了亚纳秒量级。

双向测距与时间同步系统中设备时延标定的研究

双向测距与时间同步系统采用的是双向单程伪距测量机制。因此设备时延包含在伪码测距的测距值与钟差值之中,这对系统的测距精度产生了不良的影响。针对这种设备时延,提出了双向测距与时间同步终端闭环校准方法。实验及分析表明该方法是有效的,并为系统的下一步设计提供了有效的参考。

卫星双向时间比对的设备时延标定方法

卫星双向时间比对的设备时延包含在伪码测距的测量值之中,精确标定设备时延是提升卫星双向时间比对精度的关键。针对卫星双向时间比对中的设备时延标定问题,提出了一种基于同源零基线测量的设备时延标定方法,将中国科学院国家授时中心的1套3.7m天线地面站和2套5m天线地面站并址安装,3套地面站同时进行卫星双向时间比对模式的观测,以此来标定3套地面站之间的设备时延相对值。试验结果表明,该方法可使设备时延标定的精度达到亚ns量级,能有效减小设备时延对卫星双向时间比对精度的影响,对于多个地面站站间时间比对具有一定的实际意义。

设备时延测量的新方法

讨论了连续波转发器设备时延 (距离零值 )测量技术 ,重点研究了利用测量副载波调制边带侧音相位完成中频调制转发应答机绝对距离零值测量的工作原理 ,并介绍了适用于各种形式应答机(包含中频调制转发应答机 )的距离零值通用测量方法 ,分析了测量方法误差。

转发式测轨系统地面设备时延测量方法

受地面设备时延误差的影响,转发式测轨系统的卫星定轨精度受到严重制约。为实现卫星精密定轨,地面设备时延误差的精确补偿至关重要,因此需要对地面设备时延进行精确测量。采用一种外环设备时延测量方法,实现对转发式测轨系统地面设备时延的实时测量。经过试验验证和分析,结果表明地面设备时延测量稳定度优于0.3ns,修正地面设备时延误差后的卫星重叠弧段的轨道差RMS值优于2m。

影响卫星导航定位系统设备时延的主要因素

设备时延是影响卫星导航定位系统定位、定时精度的一项重要因素。设备时延分为绝对时延和相对时延。绝对时延是影响RDSS定位精度的主要因素;相对时延是影响RNSS定位和所有卫星导航系统定时精度的主要因素。用户设备处于复杂的环境中,其时延是影响使用精度的关键指标之一。理论分析和实验表明,工作环境温度和老化是造成用户设备时延变化的主要因素。

基于移动站的转发式地面站设备时延标校方法

在转发式卫星测定轨系统中,基于伪码测距原理的星地距离测量是实现卫星精密定轨和高精度时间比对的基础。为获得高精度的星地距离,需要将地面站设备时延从伪码测距值中精确扣除。在转发式卫星测轨原理的基础上,提出了基于移动站的转发式地面站设备时延标校方法,实现了对转发式地面站设备时延的标校,标校精度能够优于0.5ns,对提高转发式卫星定轨精度和卫星双向时间比对精度具有重要作用。

组网测试设备时延修正方法研究

针对精确制导武器、无人机等试验中采用光学、雷达、GPS等设备组网测试时,由于设备同步、通信传输和数据处理产生时延对测试引导精度和可靠性严重影响的问题,提出了一种全网时间同步校准、准确获取设备时延和采用最小二乘法精确修正时延的方法,建立了时延修正模型。试验应用表明:该方法能有效提升组网设备测试引导精度、平稳性和可靠性,为远距离、高精度外弹道参数测量提供了有力的技术支持。

卫星转发式系统地面站设备时延测量方法

在卫星导航试验系统中,地面站设备时延的精确标定不但对地面站导航信号发射时间调整精度有着必然影响,而且也直接影响着卫星导航试验系统的定位、授时和导航性能与精度,但很难对单个设备时延进行直接的时延测量。文中阐述了卫星导航试验系统地面站设备时延的定义,给出了采用基于设备测量、事先标定和计算相结合地面站设备时延的测量方法。基于该方法进行了地面站设备时延有效性验证实验和不确定度分析,实验结果证明了该方法的有效性,并得出了一天的不确定度为0.2 ns。

一种适用于外场站接收机设备时延的标定方法

本文主要研究了卫星导航系统参考站监测接收机时延基线测量方法,并采用此方法对监测接收机通道时延进行了测量。通过与传统的直接测量法测出的结果相比,零基线测量方法简单,精度满足系统要求,是适合外场参考站接收机时延测量和校正的便捷方法。

北斗监测接收机设备时延性能检测评估

设备时延是北斗监测接收机关键参数之一,其性能优劣会影响地面运控系统精密定轨、卫星钟差监测、电离层解算等核心业务的处理精度,进而影响北斗系统提供给用户的定位、导航和授时(PNT)服务精度。针对北斗监测接收机设备时延性能指标检测评估问题展开研究,首先给出北斗监测接收机设备时延概念与定义,从设备时延准确性、一致性、稳定性三方面入手,提出了一套物理含义清晰、性能考核全面、易于工程检测的北斗监测接收机设备时延性能指标评价体系,分析了每项性能指标的工作特性、影响因素、精度水平等,设计实现了科学合理的测试试验方案,并工程验证了设备时延性能指标体系分析的合理性与测试技术的有效性。测试试验结果表明,目前系统研制的北斗监测接收机设备时延准确性、一致性和稳定性均能达到亚ns量级。

RNSS监测接收机设备时延测量方法研究

设备时延是RNSS监测接收机的一项关键参数，本文首先介绍了监测接收机的基本结构，然后根据监测接收机的工作原理和结构特点提出了两种监测接收机设备时延测量方法，并分析了各种测量方法的主要误差因素。

影响卫星导航定位系统设备时延的主要因素探讨

在卫星导航定位系统中,设备时延不但会受信号传输和处理时的物理时延,而且也会受到自然环境、设备性能、环境温度、信号质量等因素的影响。因此卫星导航定位系统设备时延既包括介质在传输中产生的物理时延,也包括特定条件下形成的设备时延,不同因素,对设备时延特性造成的影响也各不相同。基于此,本文结合理论实践,先分析了设备时延的含义,再提出影响卫星导航定位系统设备时延的主要因素,最后分析相应的控制措施,希望对提升卫星导航定位系统运行的稳定性和可靠性有一定的帮助。

导航卫星星地/星间链路联合定轨中设备时延估计方法

导航卫星星地/星间链路联合精密定轨及钟差解算时,若星间测距信号和下行导航信号设备时延不一致,将会以系统误差的形式影响解算结果。为保持与用户算法一致性,提出利用星间测距数据求解的卫星钟差也应该包含导航信号设备群时延。基于此,建立了联合定轨中估计星间链路设备时延改正数的星间测距观测方程,设计出在定轨和钟差解算的同时估计设备时延改正数的两种数据处理方案:一是估计每颗卫星的接收和发射时延改正数;二是估计每条(有向)链路的时延改正数。通过仿真试验证明上述两种方案的正确性和可行性,试验结果表明上述方案可显著降低设备时延对轨道和钟差解算精度的影响。

卫星导航设备时延精密标定方法与测试技术研究

分析和研究了卫星导航设备时延标定的方法,并针对卫星导航设备时延的特点,提出卫星导航设备时延应用统计量和稳定性来表征,并提出了基于射频采样和软件无线电的精密设备时延测量方法(RFSR),能够准确地分析设备时延和设备时延的稳定性,通过仿真分析验证了方法正确性;通过建立试验验证系统,对可编程延迟线、电缆等设备的模拟测量,验证了该方法的正确性和优越性.

一种基于移动参考站的卫星双向时间频率传递系统时延校准方法

设备时延是卫星双向时间频率传递过程中的主要误差源,对其进行校准是获得高精度时间比对的关键。从卫星双向时间频率传递的基本原理出发,分析了基于移动参考站的卫星双向时间频率传递链路设备时延校准的方法。工程实践中,限于条件对校准方法进行了调整,实现了对两站卫星双向时间比对链路设备时延的校准。

BD卫星星间链路定轨结果及分析

我国新一代北斗导航系统试验卫星搭载了高精度星间链路载荷并已经得到了实测数据。本文给出了星间链路数据预处理方法,并介绍了星间链路数据独立定轨和星间Ka测量与L波段数据联合定轨的方法和初步结果。利用3颗试验卫星和1个地面Ka站在轨试验,结果表明:独立采用星间链路定轨,其结果 R方向误差小于0.5m;星间链路数据与L波段数据联合定轨,其对L波段定轨结果有显著改善,轨道R方向误差小于0.3m;星间测量设备时延标校精度优于0.1m。

伪距测量的概念、定义与精度评估方法

伪距是卫星导航系统的基本观测量,伪距的测量精度直接决定了系统的导航定位精度。从伪距测量的基本概念入手,给出了伪距、钟差、真距(传播时间)、设备时延、观测时刻等基本物理量的定义及其相互间的关系,探讨了设备时延测定与伪距测量精度评估的方法与技术状态设置等问题,并给出了几点结论与建议。

星间单程伪距联合监测站数据确定北斗三号卫星轨道和钟差

提出利用原始单程星间伪距数据联合地面监测站载波相位和伪距数据同时确定北斗卫星轨道和钟差的方法。该方法引入时间窗概念,用多项式表示卫星钟差,从而能够直接对非同时观测的原始单程伪距数据进行平差处理。收集中国境内的6个iGMAS监测站和星间测距数据对北斗三号卫星进行轨道和钟差确定试验。结果表明,轨道重叠段互差在R、T和N方向的RMS分别为0.078、0.321和0.375 m,钟差重叠段互差的RMS和STD分别达到0.589和0.519 ns。相比于仅用国内监测站数据的结果,轨道和钟差的改进幅度分别超过80%和60%。星间链路单程伪距残差的平均RMS为0.083 m,星间链路信号发射和接收设备时延偏差估值的平均稳定度分别为0.53和0.72 ns。