扫秒式和跳秒式石英钟机芯声发射时频信号分析

噪声是评价和改进石英钟机芯内部结构及其材料特性的重要指标,传统的分贝仪无法分析机芯噪声时频特性.该文利用声发射技术检测扫秒式和跳秒式机芯的噪声特征,并对两种机芯的声发射信号进行时域和频域特征分析.研究结果表明,与跳秒式机芯相比,扫秒式机芯的上升时间、振铃计数值、能量、幅值、RMS、ASL约分别是其的1.6倍、7.24倍、0.001 9倍、0.74倍、0.043倍和0.59倍;扫秒式机芯声发射时域信号不规则,而跳秒式机芯声发射信号振幅规则且信号强度大;扫秒式机芯功率谱峰值主要在高频段,跳秒式机芯功率谱峰值在低频段且功率损耗更大;经小波分析后,跳秒式机芯声发射时频信号波形呈规则对称分布的橄榄状,而扫秒式机芯声发射时频信号波形呈不对称与不规则特征.声发射信号时频分析可为改进机芯性能提供理论参考依据.

钟跳探测优化的低轨卫星运动学精密定轨

为了进一步提升低轨卫星接收机钟差约束后的轨道精度,提出一种钟跳探测优化的低轨卫星运动学精密定轨方法:针对重力回溯及气候实验卫星(GRACE)和GRACE继任卫星(GFO)中存在频繁的纳秒级钟跳,给出鲁棒的钟跳探测方法和带有钟差约束的运动学精密定轨方法;然后对一个月的GRACE和GFO数据进行处理,验证方法的有效性。结果表明,钟跳次数可达208次,最大值约为0.7 m;降低钟跳历元的钟差约束权重后,和喷气推进实验室的约化动力学轨道相比,轨道跳变可被消除。

GNSS数据质量评估软件的实现及验证分析

近些年卫星导航系统的飞速发展,使得导航定位用户获取多模GNSS数据已成为一种趋势。而目前尚无一种能够同时检测GPS/BDS/GLONASS/Galileo数据质量的软件。针对新一代RINEX格式的GNSS数据,深入研究数据质量检测的方法。用C语言开发了与TEQC数据质量检测功能相近的软件QC,并对其正确性进行了验证。在此基础上,对iGMAS站的数据质量进行了分析,发现目前的多模GNSS接收机易发生钟跳;在多路径效应方面,BDS卫星的GEO卫星多路径效应的周期性较弱,信噪比也呈现出与GPS和GLONASS不同的特征。

GPS接收机钟跳的研究

介绍了GPS接收机的钟跳现象,并从GPS观测模型入手,深入分析了钟跳的基本原理及其对GPS载波相位观测值和伪距观测值产生的影响,同时将其与载波相位观测值的周跳现象进行了比较分析。算例表明,接收机钟跳引起的GPS观测数据跳跃对定位解算没有影响,因此在GPS数据预处理过程中不必对其进行任何改正,而只须将其同周跳现象进行正确的区分处理,从而确保定位解算工作的顺利进行。

GNSS数据质量分析

GNSS载波相位观测值受观测噪声和接收机钟跳等的影响,其周跳检验量序列随时间发生变化。为构造稳健而又敏感的周跳检验量,需对不同系统的卫星数据质量进行分析,而多路径效应和信噪比则是影响观测数据质量的重要指标。本文重点分析了GPS与BDS卫星数据的多路径效应及信噪比,并提出了一种接收机时钟的钟跳探测方法,即采用双频相位观测值的O-C值,通过消电离层线性组合进行钟跳探测。

一种北斗二代卫星钟差的数据质量控制方法

考虑北斗二代卫星长期钟差序列中存在的钟跳、粗差及数据缺失现象,提出一种钟差序列的数据质量控制方法。利用频率序列识别钟跳,采用阈值法进行异常数据段剔除以及结合MAD和Baarda数据探测法共同进行粗差探测与剔除,再利用线性内插对缺失数据进行插补,得到干净的钟差序列。实测数据表明,这种钟差质量控制策略可以显著提高北斗钟差序列信息提取的准确性以及钟差预报精度。

接收机钟差估计的伪距异常值检测方法

针对接收机钟差辅助的RAIM检测方法无法适应接收机钟差周期性跳变的问题,根据伪距单点定位原理,提出了基于接收机钟差估计的伪距异常值检测方法。首先根据接收机钟差最大值、接收机速度以及两次定位时间差实时计算伪距异常值的核检门限,然后依次判断每颗卫星到接收机的伪距数据是否正常;为保证检测效果,提出了接收机采样周期门限和定位时间差门限的计算方法,理论计算表明,当接收机钟差最大值为12?s、速度达到第二宇宙速度时,接收机采样周期应小于0.32 s,定位时间差应小于3.2 s。采用GPS空间服务空域高动态目标实测数据分析,结果表明:该方法不受接收机钟差本地周期性修正的影响,在卫星数量减少至4颗或5颗时,依然可以识别出伪距异常的卫星,超出核检门限的伪距异常值识别率达100%,异常数据剔除后的伪距单点定位精度最大值达36 m。

一种新的考虑接收机钟跳的实时非差数据周跳探测方法

绝大部分周跳探测方法都没有考虑接收机钟跳对周跳探测的影响,针对接收机钟跳类型,结合已有周跳探测方法,提出了一种考虑钟跳的实时非差数据周跳探测方法,有效地避免了钟跳被误探为周跳的可能性,提高了数据预处理的精度和效率。

一种GPS单频接收机钟跳实时探测与修复方法

GPS(Global positioning system)在矿区测图与变形监测方面发挥了重要作用,但GPS接收机钟的不稳定直接影响了定位解算结果的精度,有必要准确有效地对GPS观测值中的接收机钟跳进行探测与修复。针对现有GPS接收机钟跳探测与修复方法的不足之处,提出了一种观测值域内GPS单频接收机钟跳与周跳同时存在时钟跳的实时探测与修复方法。首先通过星间和历元间组成双差观测量,对GPS接收机原始观测值中的钟跳与大周跳进行有效分离;然后利用伪距与载波观测值相邻历元间的二次差线性组合求解钟跳量级;最后对伪距观测值钟跳引起的跳变进行修复。分别采用IGS(International GNSS service)跟踪站采集的数据以及淮南某矿区的GPS观测数据进行周跳探测与修复试验,结果表明:针对不同类型的GPS接收机,所提出的方法可有效探测和修复GPS单频接收机钟跳,有助于提高GPS单频接收机的数据质量,对于提高矿区测图与变形监测精度具有一定的作用。

顾及接收机钟跳的北斗系统周跳探测方法

针对接收机钟跳会造成周跳误探、降低数据处理的精度和效率的问题,从钟跳的特性出发,结合M-W组合法与电离层残差法,提出一种顾及接收机钟跳的组合周跳探测方法,利用此方法以印尼巴东地区的实测北斗系统数据进行了实验研究,结果表明,无论周跳发生在普通历元还是钟跳历元,所提方法均能成功探测周跳。

基于动态Allan方差法的时钟噪声非平稳性跟踪

原子钟为整个控制系统提供振动频率基准,其振动频率的平稳性关系到整个系统的精确性,因此分析原子钟频率信号的平稳性具有重要意义;本文首先分析了Allan方差法和动态Allan方差法的原理,然后仿真出了两种信号分别用Allan方差法和动态Allan方差法进行处理,结果表明:动态Allan方差法可以跟踪信号的非平稳性;最后用动态Allan方差法处理了铷原子钟的频率信号,结果表明:其频率信号是非平稳过程,而且信号中还存在频率跳跃。

精密钟差天跳变影响及消除方法研究

针对全球卫星导航系统国际服务协会精密钟差产品的天跳变现象,提出了采取基于连续观测数据估计卫星钟差进行动态精密单点定位的方法。利用PANDA软件,根据全球均匀分布的80个全球卫星导航系统国际服务协会跟踪站数据,采用包含零点时刻的连续的观测值文件,进行钟差解算,得到了包含零点时刻的连续高精度钟差产品。实验证明,该方法可避免全球卫星导航系统国际服务协会精密钟差产品天跳变对定位结果的影响,从而保证分析基准站同震地表形变的精度,准确性与连续性。

历元间载波相位差分的GPS/BDS精密单点测速算法

针对单系统历元间载波相位差分测速出现跳变的问题,提出一种顾及广播星历更新计算卫星钟差的方法。通过当前的历元信息判别卫星钟差的基准,进而消除因历元间基准变换引起的测速异常。在此基础上,分析GNSS系统间偏差对组合系统精密测速的影响,发现系统间偏差对GPS/BDS精密测速的影响基本可以忽略。最后,利用MGEX测站和车载数据进行静态和动态试验,验证GPS/BDS组合测速的有效性。结果表明:动态测速时,GPS、BDS、GPS/BDS的3D均方根误差在0~10 mm/s范围内所占的比率分别约为61%、58%、83%,GPS/BDS组合测速精度和稳定性更优。

基于GNSS的高动态载体精密定位精度评定与分析

全球导航卫星系统(GNSS)已广泛地应用于动态载体的精密定位中,用户在关心GNSS定位结果的同时也同样关心结果的精度。对于小区域内的GNSS定位结果的精度评定已有诸多方法,但对于大区域内高动态运动的载体,由于获得比GNSS定位精度更高的状态信息比较困难,所以对该载体的GNSS定位结果的精度评定则显得更加困难。针对该问题,提出了利用动态载体上多个GNSS接收天线间距离固定不变的性质,以GNSS精密定位结果逐历元计算出接收天线间距离的方法来进行精度评定,并对接收机钟差对高动态载体的GNSS精密定位结果的影响和对该精度评定方法的影响进行分析,且给出合理的消除钟差影响方案。最后,以实测数据为例进行分析,证明了该精度评定方法的可行性,而且该方法已成功地应用于德国的GEOHALO项目中。

原子钟在线监测评估方法设计

大型通信、测量电子系统一般配备2台或2台以上原子钟作为系统的时间、频率基准,互为备份构建主、备时频信号基准,以提高系统时频信号可靠性,保障系统连续运行。主备原子钟间虽然可通过相位比对、数据分析检测到原子钟工作状态异常状况,但是由于缺乏参考,难以通过时频系统本身区分故障来源,存在故障定位难的技术难点。针对这一问题,提出了一种基于中间振荡器的主、备用原子钟频率跳变检测、短期稳定度分析评估方法,为时频系统主、备用原子钟故障定位提供技术手段,提高时频系统故障判断准确性,并缩减系统故障定位、故障恢复时间。使用3台铷原子钟进行了测试验证,实验结果表明,该方法可实现时钟稳定度的评估,并可实现时钟频率跳变的故障定位。

接收机钟跳对VRS改正数生成的影响分析

VRS技术是网络RTK系统中应用最广泛的一种技术方法,它依赖于对基准站间空间相关误差的构建。基准站的接收机由于钟差的调整会产生钟跳,钟跳不仅会对观测值产生影响,还会造成VRS改正数的不连续。从VRS改正数生成的数学模型出发,分析了不同钟跳对观测值和改正数的影响,给出了针对钟跳的观测值和改正数的修复方法。以两个CORS网中的观测数据为例进行了实验验证,证明了算法的正确性和可靠性。

金华电视台播出方式的演变和安全播出介绍

描述了金华电视台节目播出从手动到自动、从模拟到全国首个地市级高清频道试播的发展历程,分析了每个阶段的播出构架和影响安全播出的因素,给出了为消除播出隐患而进行双通道改造的例子,并根据实际经验对如何做好安全播出提出了一些见解。

时钟反应系 HCHO-HSO_3^--SO_3^(2-)的 pH 突跃法测定 HSO_3^-盐的含量

时钟反应的终点,一般用显色剂出现颜色指示。本文探讨HCHO-HSO_3^-SO_3^(2-)系列受酸催化形成缔合型离子的pH突跃,作为HSO_3^-定量的分析依据。

GNSS接收机时间管理模型的设计与实现

为了满足卫星接收机对多个时间系统统一管理的需求,设计了一种适用于多系统GNSS接收机的时间管理模型,用于维持和处理接收机内部时间。详述了接收机时间初始化、维持、钟差估计的方法与修正策略。基于DSP6671平台对模型进行了实验验证,并分析了不同定位模式下的钟差变化特性,以及两种钟差调整策略对伪距、载波相位的非差和双差的影响。实验结果表明该模型可通过两种方式修正接收机钟差,且对双差载波相位观测值不产生影响;能有效估计出顾及接收机端硬件时延的钟差。实验中,GPS、GLONASS和BDS三种模式下的钟差均值分别为-30.7ns、-72.6ns和-109.1ns。

北斗三号卫星钟长期稳定性分析

采用北斗三号(BDS-3)卫星2 a精密钟差产品,分析了BDS-3卫星钟相位和频率的变化情况,提出了一种跳变频率修复方法并评估了卫星钟的长期稳定性。结果表明:BDS-3卫星氢钟表现出色,调频次数明显少于铷钟,且长期稳定性优于铷钟。中圆地球轨道(MEO)卫星氢钟5 d以上的稳定度最优可达3.5×10^(-15),重叠哈达玛(Hadamard)方差平均值皆小于8×10^(-15);铷钟15 d以内的稳定度优于9×10^(-14),重叠Hadamard方差平均值小于5×10^(-14),30 d以上的稳定度较差;倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星氢钟在研究的时间段内的稳定度皆优于3×10^(-14)。依托长期稳定性评估结果,可为长期自主守时原子钟加权提供参考依据。