一种导航系统时间溯源链路及其不确定度分析方法研究

发布时间：2017-06-07 04:19

  本文关键词：一种导航系统时间溯源链路及其不确定度分析方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：测量不确定度的定量表示作为一个非常重要的概念,在计量学领域具有广泛普遍的应用。正如国际单位已渗透到各种科学技术的测量领域被全世界采用一样,所有的测量都要给出测量结果和测量不确定度。在时间频率测量与比对领域,导航系统时间溯源链路性能的准确评估对卫星导航系统具有十分重要的意义。目前,国际上采用不确定度来评估时间比对链路的性能,然而大家对于不确定度的评定方法还存在一定分歧,尚未达到完全一致。本课题主要针对GNSS共视比对链路带入的不确定度进行分析,研究了一种导航系统GNSS时间溯源链路及其不确定度分析方法,依据GNSS共视比对链路的特点提出了比对链路不确定度的分段分析方法,为时间溯源链路不确定度分析提供了理论基础,同时也为时间比对链路性能评估提供参考。论文的主要研究内容如下:(1)介绍了国际上现有的时间比对链路原理方法,对卫星双向、光纤时间传递以及GNSS共视原理进行了分析,并对信号传播过程中引起的时延误差修正进行了阐述;同时,对测量不确定度的概念以及评定方法进行了相应的详细介绍;(2)针对时间比对链路的特点,提出了GNSS时间比对链路不确定度的分段分析方法,研究了时间比对链路中A类和B类不确定度的分析方法。并针对时间传递过程的各个误差引入的不确定度做了分析;(3)基于某导航系统对其系统时间溯源链路的不确定度做出了评定。研究了导航系统的总体设计,共视数据处理方法,结合实测数据分析了导航系统时间溯源链路。以光纤比对链路为参考,通过计算GNSS共视比对结果相对于光纤比对结果的RMS,另外通过扣除系统偏差,计算单次测量结果的实验标准偏差,又通过计算时间方差三种方法对A类不确定度进行评估。对时间传递过程引入的不确定进行分段分析来评估时间比对链路的B类不确定度;(4)对某导航系统时间溯源链路A类与B类不确定度的分析结果进行了讨论,并且计算了某导航系统时间溯源来链路的合成不确定度以及扩展不确定度。
【关键词】：时间传递 GNSS共视 时间频率 测量不确定度
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(国家授时中心)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN967.1
【目录】：

• 致谢3-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 1 引言12-17
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 研究内容与文章结构15-17
• 2 远距离时间比对链路17-29
• 2.1 卫星双向时间频率传递18-19
• 2.2 光纤时间传递19-20
• 2.3 GNSS共视20-21
• 2.4 信号传播时延修正方法21-29
• 2.4.1 卫星端误差及修正方法22-23
• 2.4.2 信号传播时延修正23-28
• 2.4.3 接收机误差修正28-29
• 3 基于GNSS时间比对链路不确定度分析29-44
• 3.1 测量不确定度29-33
• 3.1.1 测量不确定度的概念29
• 3.1.2 不确定度的评定方法29-33
• 3.2 TAI时间比对链路不确定度的表示33-34
• 3.3 A类不确定度的评定34-36
• 3.3.1 RMS方法34-35
• 3.3.2 TDEV方法35-36
• 3.3.3 贝塞尔公式法36
• 3.4 B类不确定度的评定36-40
• 3.4.1 接收机校准对比对结果带来的不确定度分析37-38
• 3.4.2 天线坐标误差对比对结果带来的不确定度分析38
• 3.4.3 卫星星历误差对比对结果带来的不确定度分析38-39
• 3.4.4 电离层折射对比对结果带来的不确定度分析39-40
• 3.5 基于噪声类型的GPS共视链路不确定度40-44
• 4 某导航系统时间溯源链路44-56
• 4.1 某导航系统时间溯源总体设计44-46
• 4.2 GPS共视46-53
• 4.2.1 GPS共视法数据格式46-48
• 4.2.2 GPS共视数据处理48-53
• 4.3 时间溯源链路实例计算53-56
• 5 某导航系统时间溯源链路不确定度分析56-69
• 5.1 A类不确定度分析56-58
• 5.1.1 RMS方法结果分析56-57
• 5.1.2 TDEV方法结果分析57-58
• 5.1.3 贝塞尔公式法结果分析58
• 5.2 B类不确定度分析58-67
• 5.2.1 接收机校准对比对结果带来的不确定度结果分析58-59
• 5.2.2 天线坐标误差对比对结果带来的不确定度结果分析59-60
• 5.2.3 卫星星历误差对比对结果带来的不确定度结果分析60-61
• 5.2.4 电离层折射对比对结果带来的不确定度结果分析61-63
• 5.2.6 卫星钟差对比对结果带来的不确定度结果分析63-66
• 5.2.7 其他因素对比对结果带来的不确定度结果分析66-67
• 5.3 计算合成不确定度和扩展不确定度67-69
• 5.3.1 计算合成不确定度67-68
• 5.3.2 计算扩展不确定度68-69
• 6 总结与展望69-71
• 6.1 总结69
• 6.2 展望69-71
• 参考文献71-73
• 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果73

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本文编号：428174