【摘要】：隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,人類對(duì)科學(xué)的探索研究從地面延伸至深空,空間站、空間飛行器等各類航天器的數(shù)量日益增多,航天器的精密定軌和精密測(cè)量等工作需要更高精度的時(shí)間基準(zhǔn)作為支撐,高精度時(shí)間傳遞及同步技術(shù)成為高精度時(shí)頻基準(zhǔn)在空間科學(xué)技術(shù)應(yīng)用中的瓶頸。研究更高精度的時(shí)間同步方法,有助于實(shí)現(xiàn)航天器用戶的高精度授時(shí)需求,可為我國(guó)構(gòu)建天空地一體化的時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)提供技術(shù)積累。本文主要針對(duì)空間航天器用戶之間的時(shí)間同步方法展開(kāi)研究,主要內(nèi)容如下:(1)研究了基于Ka星間鏈路的空間用戶之間的時(shí)間同步方法,針對(duì)星間鏈路雙向時(shí)間同步過(guò)程中的測(cè)量誤差展開(kāi)分析,其中運(yùn)動(dòng)時(shí)延誤差對(duì)時(shí)間同步精度的影響最大,可以達(dá)到微秒量級(jí)。(2)由于Ka鏈路需要通過(guò)偽距歷元?dú)w算獲得同一測(cè)量時(shí)刻的雙向偽距,本文研究了拉格朗日插值法和冪多項(xiàng)式擬合法,兩種偽距歷元?dú)w算方法,并利用仿真數(shù)據(jù)對(duì)兩種方法的偽距歷元?dú)w算精度進(jìn)行了分析,比較了兩種歷元?dú)w算方法的優(yōu)缺點(diǎn)。(3)本文提出了一種基于單點(diǎn)偽距歸算的運(yùn)動(dòng)時(shí)延修正方法,該方法僅需時(shí)間同步雙方其中一方的運(yùn)動(dòng)速度及雙方的位置信息,即可對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)延誤差進(jìn)行修正,其優(yōu)勢(shì)在于,使雙向時(shí)間同步精度不受速度精度較差一方的速度誤差的影響。(4)通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下,對(duì)基于單點(diǎn)偽距歸算運(yùn)動(dòng)時(shí)延誤差修正算法進(jìn)行了驗(yàn)證。利用北斗三號(hào)衛(wèi)星與西安Ka地面站之間的星間鏈路實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)本文提出的運(yùn)動(dòng)時(shí)延修正算法進(jìn)行了驗(yàn)證,利用該算法修正后實(shí)現(xiàn)的星地時(shí)間同步精度優(yōu)于0.1ns;驗(yàn)證了通過(guò)北斗廣播星歷計(jì)算的衛(wèi)星速度可以使基于單點(diǎn)偽距歸算運(yùn)動(dòng)時(shí)延修正達(dá)到優(yōu)于0.01ns的精度。
【圖文】：

坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)變換示意圖

不同高度角下電離層時(shí)延
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V52;TP301.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2670815