空间站和罗兰共视时间比对方法研究

论文摘要

共视时间比对技术的萌芽距今已有上千年历史,目前已被广泛应用于时频领域。从古代以月食、木星卫星食、流星等作为共视参考源的分钟级精度的时间比对,再到现阶段以导航卫星作为共视参考源的纳秒级精度的时间比对,随着参考源的升级共视时间比对的精度不断提高。我国正在建设的载人航天空间站将配置比地面更优秀的原子钟系统,对地计划建设高性能时间比对链路。利用空间站进行共视时间比对的精度可能达到十皮秒量级,比现有导航卫星共视精度提高两个数量级。另一方面,我国十三五重大科技基础设施——高精度地基授时系统已于2018年全面启动建设任务,届时罗兰授时信号将基本覆盖我国国土,罗兰共视时间比对技术将会有广阔的应用空间。本论文结合我国时频领域的科技发展现状和上述两项国家重大建设举措,研究两种不同类型的共视参考源——载人航天空间站和地基罗兰发播台,分析两类参考源的授时特性并研究相应的共视时间比对方法。在空间站共视时间比对方面,主要开展了三个方面的研究并获得了相应的研究结论。（1）结合空间站轨道特征分析了传统共视方法应用于空间站的局限性,主要体现在两个方面:空间站对地实时有效覆盖区域很小,必然存在很多地面城市不能同时可视空间站,存在传统共视方法的工作盲区;传统共视方法不能有效抵消空间站轨道误差的影响,将使空间站共视时间比对的精度限制在百皮秒甚至纳秒量级。（2）为了解决空间站共视的两个局限性,结合空间站高性能原子钟和微波时间比对链路的特性,首创性提出分时共视时间比对方法,通过寻找空间站和两地面站之间的最佳相对位置关系来抵消轨道误差的影响,通过钟差建模外推方法建立两地面站与空间站钟差在观测时刻上的一一对应关系,从而满足共视差分条件,实现两地面站之间高精度的共视时间比对。（3）搭建仿真平台对空间站单向时间比对、传统共视时间比对和分时共视时间比对方法分别开展了仿真实验。实验结果表明,分时共视时间比对的方法能实现几十皮秒量级的空间站共视时间比对精度,也能有效解决传统共视工作盲区的问题。在罗兰共视时间比对方面,分析了罗兰共视时间比对的可行性和潜在的技术优势,研究了罗兰共视时间比对的基本原理。开展了多组信号传播路径地形相近和地形相差较大的两地的罗兰共视时间和频率比对实验。实验结果表明,对于地形相近且比对基线较短的情况下,不用额外标定信号传播时延,直接共视即可获得几十纳秒量级的时间比对精度。对于地形相差较大的情况,即使共视基线较短,也需要标定传播时延,否则共视时间比对的精度只能在微秒量级。罗兰共视频率比对不需要额外标定传播时延,前后时差之间的差分运算即可抵消大部分传播时延的影响。此外,还研究了罗兰与GNSS系统的组合定位原理,提出了校正-融合的组合定位方法,并开展了相关实验任务,实验结果表明该方法能有效提升组合定位性能,组合定位精度与单GNSS系统相当。

论文目录

文章来源

类型: 博士论文

作者: 刘音华

导师: 李孝辉

关键词: 共视时间比对,共视参考源,空间站,罗兰系统,分时共视

来源: 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心)

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 天文学,电信技术

单位: 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心)

分类号: P127.1;TN967.1

总页数: 172

文件大小: 6047K

下载量: 148

相关论文文献

• [1].炼厂气标准气体气相色谱比对方法的研究(下)[J]. 低温与特气 2017(02)
• [2].利用薄膜描记比对方法改善颅内肿瘤靶区勾画的初步评价[J]. 肿瘤基础与临床 2015(04)
• [3].相近不确定度计量标准装置实验室间量值比对方法[J]. 内蒙古科技与经济 2015(03)
• [4].炼厂气标准气体气相色谱比对方法的研究(上)[J]. 低温与特气 2017(01)
• [5].刑法上相同商标的认定标准及比对方法[J]. 人民司法 2019(29)
• [6].面向低轨卫星的多通道数据实时比对方法研究[J]. 航天制造技术 2017(02)
• [7].手工比对在指纹自动识别系统查档破案中的应用[J]. 法制博览 2015(31)
• [8].数字化指纹处理与比对方法的研究[J]. 中国西部科技 2010(33)
• [9].不同型号血液分析仪的比对方法及应用[J]. 临床和实验医学杂志 2011(17)
• [10].基于个性特征的实时人脸比对方法[J]. 计算机工程与设计 2008(16)
• [11].确定等价电子杨盘基的等概率比对方法[J]. 物理学报 2008(10)
• [12].枪弹头痕迹自动比对方法的研究[J]. 数学的实践与认识 2010(15)
• [13].枪弹头痕迹自动比对方法的研究[J]. 数学的实践与认识 2010(15)
• [14].高准确度大力值比对方法的研究[J]. 计量技术 2008(12)
• [15].Profile-profile比对方法用于发现远距离同源模板[J]. 生物信息学 2013(01)
• [16].基于特征峰识别的弹头痕迹自动比对方法[J]. 数学的实践与认识 2010(15)
• [17].确定等价电子杨盘基的等概率比对方法[J]. 商丘师范学院学报 2009(06)
• [18].基于稳健统计分析的全站仪比对方法[J]. 计测技术 2014(04)
• [19].基于人脸特征相似度分数似然比的人脸比对方法[J]. 刑事技术 2019(01)
• [20].基于特征分析的IPTV直播节目一致性比对方法研究及实现[J]. 中国新通信 2020(15)
• [21].不同血液分析仪间检测结果一致性的比对[J]. 中国医疗前沿 2013(19)
• [22].13°车轮冲击试验机比对方法的研究[J]. 山东工业技术 2015(13)
• [23].蛋白质序列比对方法的研究进展[J]. 成都电子机械高等专科学校学报 2012(04)
• [24].古文献版本考究中的图像文字自动比对方法设计与应用研究[J]. 河南图书馆学刊 2018(09)
• [25].13°车轮冲击试验机比对方法的研究[J]. 工程与试验 2015(02)
• [26].呼吸机检测技术能力比对方法研究[J]. 医疗卫生装备 2016(05)
• [27].手工比对在指纹自动识别系统查档破案中的应用[J]. 广州市公安管理干部学院学报 2013(03)
• [28].基于Map Reduce的多序列星比对方法在肿瘤研究中的应用[J]. 癌症进展 2016(06)
• [29].生物网络比对的模型与算法[J]. 软件学报 2010(09)
• [30].一种新的微波功率比对方法[J]. 计量技术 2020(05)

标签：共视时间比对论文;  共视参考源论文;  空间站论文;  罗兰系统论文;  分时共视论文;