核电站DCS系统数字通信网络的时钟同步研究

随着核电二代加或三代机组中全数字化(DCS)控制系统的应用,以网络交互技术为基础的数据通讯成为DCS系统核心组成。DCS系统时钟网络为数据处理及显示系统、电厂控制系统和汽轮机控制系统等核电站众多仪表设备提供授时服务,因此数字通信网络的时钟同步对电厂安全稳定运行尤为重要。结合某核电站DCS一层时钟跨年跳变导致电站计算机信息和控制系统(KIC)历史曲线记录不更新的事件处理,研究了数字通信网络的同步模式和数字通信中网络时钟滑动。通过研究,探索改进时钟授时系统提高可靠性的方法,对现役核电厂授时系统的改造和新建核电厂授时系统的设计有良好的指导作用。

RCS-900系列保护装置与2048kbit/s复用通道时钟的配合

在RCS-900系列保护装置采用2048kbit/s复用通道的推广过程中,发现打开通道的输出再定时功能,并且将保护装置的通信时钟设置为内时钟方式时,保护装置接收信号会产生滑码。针对上述现象,研究了通道输出再定时对业务频率的影响,并测试了通道输出再定时以及两侧保护装置通信发送时钟在各种模式组合下的业务传送效果。研究结果表明:通道输出再定时能把来自数字同步网的定时基准信号和业务数据信号合成在一起送给外接继电保护装置;打开通道输出再定时功能时,需将继电保护装置通信时钟设置为“从—从”方式;关闭通道输出再定时功能时,至少将一侧继电保护的通信时钟设置为内时钟方式。

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。

广义回归神经网络在卫星钟差短期预报中的应用

近年来,神经网络(Neural Network,简称NN)在非线性系统的预测方面取得了广泛的应用。考虑到卫星钟差包含了复杂的非线性因素,所以将一种新型神经网络-广义回归神经网络(Generalized Regression NeuralNetwork,GRNN)应用于钟差预报中。采用"滑动窗"方式构建样本数据以提高数据利用率,为提高网络的泛化能力,利用K重交叉验证法(K-fold Cross-Validation)对网络进行训练学习,并根据最小均方根误差(Root Mean SquareError,RMSE)确定最优平滑因子。利用国际GNSS服务(International GNSS Service,IGS)公布的精密GPS卫星钟差数据进行预报实验,并与传统二次多项式模型对比分析。结果表明:GRNN模型在24h的预报跨度内的误差可达ns级,并较多项式模型有更好的稳定性;对于线性钟差,GRNN模型要逊于多项式模型,而对于非线性钟差,GRNN模型则明显优于多项式模型,初步验证了GRNN用于钟差预报的可行性、有效性以及实用性。

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。

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。

不同分析中心GNSS实时SSR产品研究与分析

为了弥补以往实时轨道和钟差产品的评估大都围绕全球定位系统(GPS),而对多个卫星导航系统的实时产品研究分析还不够全面的不足,研究分析了不同分析中心的实时状态空间表达(SSR)产品:给出实时产品与广播星历匹配、实时精密轨道和钟差恢复的算法;评估分析了4个卫星导航系统的卫星实时轨道、钟差精度和实时轨道跳跃现象;最后通过设计仿动态实验,分析评估产品的实时精密单点定位性能。结果表明:除北斗卫星导航系统(BDS)静止轨道卫星外,其他导航卫星的实时轨道精度都达到了厘米级,实时钟差精度达到亚纳秒级,这表明各分析中心实时卫星产品与钟差产品的质量和时效性不断提高;与事后精密轨道相比,实时轨道会发生周期性的跳跃,跳跃周期与超快速星历更新周期一致。

GNSS精密单点定位中的实时质量控制

提出了一套适用于GNSS精密单点定位(PPP)的实时质量控制方法,重点研究了钟跳探测与修复、周跳探测与标记、抗差估计方法,并在现有质量控制方法的基础上进行了改进。对比分析了不同质量控制方案对PPP的影响,结果表明,钟跳不利于周跳探测,严重影响非差PPP的精度和效率,必须对其进行探测与修复;联合MW、GF组合可以探测出绝大多数周跳,且较使用单一方法更为准确、可靠;采用改进的抗差估计有效抑制了残余粗差对精密定位的影响,显著提高了PPP的精度和可靠性。

实时精密单点定位中的数据预处理研究

提出了适用于实时环境的一套数据预处理方案,包括钟跳修复、联合使用Geometry-Free和Melbourne-Wübbena组合进行周跳探测。通过丰富的实验算例,说明了对观测值进行钟跳修复的必要性;证明了联合使用GF与MW组合能够准确有效地探测出实际数据中存在的以及手工模拟加入的周跳。

一种多GNSS的数据质量检测工具——Anubis

介绍了一种由GOP（Geodetic Observatory Pecny）机构研发的GNSS（global navigation satellite system）的开源数据质量检测工具——Anubis,与传统质量检测工具相比,该工具不仅能对观测文件和导航文件进行质量检核与统计,还可以利用三频数据进行周跳探测与修复,实时钟跳探测与修复,多频多信号的多路径探测,以及更高精度的SPP等功能。此外,该工具还有强大的可视化绘图功能。本文介绍了Anubis工具的主要功能,并给出了MGEX站数据的检测结果,验证了该工具的可行性以及其强大数据检测功能。