為評估現(xiàn)階段北斗三號衛(wèi)星共視時間比對性能,基于中科院國家授時中心（NTSC）和捷克光電研究院（TP）各自保持的國家時間基準系統(tǒng),開展了基線長度約7500 km的北斗三號衛(wèi)星亞歐共視時間比對試驗。首先從單站北斗衛(wèi)星可視數(shù)及其衛(wèi)星高度角兩方面進行了分析,然后利用頻率響應法確定Vondrak濾波平滑因子后對共視比對數(shù)據(jù)進行了降噪處理,最后將北斗三號衛(wèi)星共視時間比對結(jié)果與北斗二號衛(wèi)星及GPS共視時間比對結(jié)果進行了比較。結(jié)果表明:在當前北斗全球組網(wǎng)階段,北斗三號衛(wèi)星在中捷共視可視衛(wèi)星數(shù)比北斗二號衛(wèi)星少的情況下,其共視時間比對精度達到1.16 ns,較北斗二號提升約19%,10000 s以內(nèi)的時間和頻率穩(wěn)定度也優(yōu)于北斗二號。 

【文章來源】：宇航學報. 2020,41(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【圖文】：

TP觀測衛(wèi)星的高度角統(tǒng)計情況

在GNSS共視時間比對時,較多的可用衛(wèi)星數(shù)可以平均出更好的時間比對結(jié)果。圖9給出了NTSC和TP在相同時刻能夠共視到的衛(wèi)星數(shù)。從圖9得知,NTSC和TP共視到的GPS衛(wèi)星數(shù)大多為2～3顆,北斗二號衛(wèi)星數(shù)大多為2～4顆,北斗三號衛(wèi)星數(shù)最少,大多為1～2顆。

基于北斗三號衛(wèi)星,依據(jù)GNSS標準共視數(shù)據(jù)處理規(guī)范并利用式(3)得到了幾何基線為7500 km上的NTSC-TP共視時間比對結(jié)果。由于衛(wèi)星或者觀測條件的限制,GNSS時間比對還存在不同程度的粗差。因此,根據(jù)圖2中的流程先后對原始計算結(jié)果利用頻率響應法進行了Vondrak濾波平滑和3σ準則粗差剔除。由于Vondrak濾波實質(zhì)是低通濾波,這里選用的頻率響應值A=0.2,原始共視比對結(jié)果頻譜圖低頻區(qū)域中較高頻率幅值最大的頻率為f,依據(jù)式(6)可得平滑因子ε=3493000。對原始比對結(jié)果進行濾波平滑和粗差剔除后的三種鏈路的共視比對結(jié)果如圖10所示。為便于分析,圖10中對GPS和北斗二號衛(wèi)星共視結(jié)果進行了常數(shù)平移。圖11～13給出了三種鏈路時間比對結(jié)果濾波前后的幅值頻譜變化情況。表3采用原始結(jié)果和濾波結(jié)果的互相關系數(shù)和濾波后噪聲的均方根誤差對濾波結(jié)果進行了評估。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]軌道誤差對空間站高精度時間比對的影響分析及修正方法[J]. 劉音華,李孝輝.  宇航學報. 2019(03)
[2]基于北斗Ka星間鏈路的地面用戶導航方法[J]. 肖洋,李理敏,常家超,余金培,龔文斌,梁廣.  宇航學報. 2019(03)
[3]北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)測量誤差指標體系[J]. 謝軍,張建軍,王崗.  宇航學報. 2018(09)
[4]北斗亞歐共視時間比對試驗[J]. 武文俊,廣偉,張繼海,高喆,董紹武,張首剛.  時間頻率學報. 2018(03)
[5]基于北斗共視的國際時間比對研究[J]. 張繼海,武文俊,廣偉,袁海波,董紹武.  儀器儀表學報. 2018(06)
[6]北斗三號系統(tǒng)進展及性能預測——試驗驗證數(shù)據(jù)分析[J]. 楊元喜,許揚胤,李金龍,楊誠.  中國科學:地球科學. 2018(05)
[7]一種高精度的國家標準時間遠程復現(xiàn)方法[J]. 陳瑞瓊,劉婭,李孝輝.  武漢大學學報(信息科學版). 2018(02)
[8]改進Vondrak濾波在削減BDS多路徑誤差中的應用[J]. 楊國剛,蔡成林,唐振輝,孫凱.  導航定位學報. 2017(04)
[9]北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)逆向接收溯源方法[J]. 李丹丹,許龍霞,朱峰,李孝輝.  宇航學報. 2017(04)
[10]NTSC守時工作:國際先進、貢獻卓絕[J]. 董紹武,屈俐俐,袁海波,王燕平,趙書紅,張虹.  時間頻率學報. 2016(03)

碩士論文
[1]Vondrak濾波準則及應用研究[D]. 吳蕓蕓.中南大學 2012



本文編號：3133834