為提升高精度時(shí)間比對(duì)的可靠性,結(jié)合衛(wèi)星雙向時(shí)間比對(duì)（Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT）和GPS精密單點(diǎn)定位（Precise Point Positioning, PPP）時(shí)間比對(duì)長短穩(wěn)特性,利用穩(wěn)定度加權(quán)、 Vondrák-?epek組合濾波以及Kalman濾波融合方法對(duì)中國科學(xué)院國家授時(shí)中心（National Time Service Center,NTSC）和德國物理技術(shù)研究院（Physikalisch-Technische Bundesanstalt, PTB）間的TWSTFT和GPS PPP時(shí)間比對(duì)結(jié)果進(jìn)行了融合處理并對(duì)3者進(jìn)行了比較分析.結(jié)果表明, 3種融合算法對(duì)于TWSTFT中的周日效應(yīng)以及GPS PPP結(jié)果的"天跳"現(xiàn)象都有不同程度的改善,融合結(jié)果與GPS PPP鏈路差值（Double Clock Difference, DCD）結(jié)果的絕對(duì)值保持在鏈路校準(zhǔn)的不確定度范圍內(nèi). 3者1 d的時(shí)間和頻率穩(wěn)定度可以達(dá)到亞納秒和10-15量級(jí), Vondrák-?epek融合方法1 d以內(nèi)的穩(wěn)定度最高,適用于... 

【文章來源】：天文學(xué)報(bào). 2020,61(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

不同方法的修正Allan偏差

從圖3可以看出,TWSTFT結(jié)果與GPS PPP時(shí)間比對(duì)結(jié)果趨勢一致,但在TWSTFT結(jié)果的某些天中有明顯的周日效應(yīng)存在,短期穩(wěn)定度較差,在GPS PPP時(shí)間比對(duì)結(jié)果中也有明顯的“跳變”現(xiàn)象出現(xiàn).因此為提高時(shí)間比對(duì)鏈路性能,利用第3節(jié)的3種方法分別對(duì)TWSTFT和GPS PPP結(jié)果進(jìn)行融合,融合結(jié)果如圖4所示.從圖4可以看出,3種不同融合方法的結(jié)果相近,對(duì)于TWSTFT中的周日效應(yīng)以及GPS PPP結(jié)果的“天跳”現(xiàn)象都有不同程度的改善.Vondr′ak-ˇCepek融合結(jié)果的平滑程度更高,Kalman濾波融合和穩(wěn)定度加權(quán)融合結(jié)果的平滑度雖然沒有Vondr′ak-ˇCepek法的高,但它們能保留更多的原始比對(duì)信息.為對(duì)3種融合結(jié)果的一致性進(jìn)行評(píng)估,我們以GPS PPP鏈路差值DCD結(jié)果為參考,分別計(jì)算其與3種不同融合方法結(jié)果的差,如圖5所示,相關(guān)統(tǒng)計(jì)情況如表1所示.

從圖6和圖7可以看出,3種融合方法對(duì)于TWSTFT的短期穩(wěn)定度和周日效應(yīng)都有明顯改善,3者1 d的時(shí)間和頻率穩(wěn)定度可以達(dá)到亞納秒和10-15量級(jí).在平均時(shí)間小于1 d時(shí),由于融合的平滑性更強(qiáng),其穩(wěn)定度最高,但會(huì)丟失原始比對(duì)結(jié)果的固有信息,保真度較差;穩(wěn)定度加權(quán)融合結(jié)果的保真度較好,但其主要是以犧牲PPP結(jié)果的短穩(wěn)為代價(jià),所以穩(wěn)定度較差;Kalman濾波融合結(jié)果在不犧牲短期穩(wěn)定度的同時(shí),還具有很高的保真度,但在濾波初始化時(shí)收斂較慢.圖7 不同方法的修正Allan偏差

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于1 Mcps/s碼速率的亞歐衛(wèi)星雙向時(shí)間比對(duì)性能分析[J]. 王翔,董紹武,武文俊,宋會(huì)杰,王威雄.  天文學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]基于數(shù)據(jù)融合的電離層VTEC反演精度分析[J]. 郭承軍,吳玉飛.  天文學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]利用AM22進(jìn)行國際衛(wèi)星雙向時(shí)間頻率傳遞[J]. 武文俊,張虹,廣偉,張繼海,董紹武,李煥信.  時(shí)間頻率學(xué)報(bào). 2017(03)

碩士論文
[1]GPS PPP時(shí)間傳遞技術(shù)研究[D]. 廣偉.中國科學(xué)院研究生院(國家授時(shí)中心) 2012



本文編號(hào)：3575972