基于GPS和GLONASS的單站授時(shí)和時(shí)差監(jiān)測研究.pdf

1、時(shí)間測量是全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(GNSS)的基礎(chǔ),常用的星地距離觀測值也是由時(shí)間觀測值計(jì)算得到。目前的GNSS除了能夠提供導(dǎo)航定位服務(wù)外,還可以提供精密授時(shí)、時(shí)間同步等服務(wù)。隨著國際GNSS服務(wù)組織(IGS)與國際時(shí)頻機(jī)構(gòu)的深入合作,GNSS時(shí)間基準(zhǔn)也逐漸向世界協(xié)調(diào)時(shí)(UTC)和國際原子時(shí)基準(zhǔn)靠攏,因此利用全天候靈活經(jīng)濟(jì)的GNSS系統(tǒng)進(jìn)行高精度時(shí)頻測量越來越引起人們的廣泛關(guān)注。
　　然而在實(shí)際應(yīng)用中,常規(guī)的GPS精密授時(shí)工作仍存在

2、諸如共視法和全視法精度較低、測站坐標(biāo)和原子鐘模型無約束等局限性,本文利用精密單點(diǎn)定位技術(shù)(PPP)進(jìn)行了一系列改進(jìn)的單站精密授時(shí)算法研究。同時(shí),鑒于目前GLONASS現(xiàn)代化后衛(wèi)星星座質(zhì)量有了大幅提高,本文還研究利用GLONASS系統(tǒng)進(jìn)行精密授時(shí),并分析比較了其授時(shí)解精度和可靠性。另外,為了實(shí)現(xiàn)不同衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之間的兼容互操作,本文還進(jìn)行了GPS和GLONASS系統(tǒng)之間的時(shí)差監(jiān)測分析預(yù)報(bào)研究。主要的研究工作和成果如下:
　　(1)針

3、對(duì)衛(wèi)星單站授時(shí)問題,分析了基于PPP技術(shù)的GPS授時(shí)原理和主要誤差源,同時(shí)針對(duì)GLONASS系統(tǒng)特點(diǎn),參考GPS的函數(shù)模型將PPP技術(shù)用于GLONASS精密授時(shí)求解。實(shí)測算例結(jié)果驗(yàn)證了PPP技術(shù)用于GLONASS單站授時(shí)的精度和可靠性。
　　(2)傳統(tǒng)PPP精密鐘差解算方法在實(shí)際應(yīng)用中受殘余誤差、未能模型化誤差等影響,鐘差序列的準(zhǔn)確度和頻率穩(wěn)定度較低。為提高PPP授時(shí)解的精度和穩(wěn)定性,本文利用原子鐘的物理模型對(duì)鐘差序列進(jìn)行約束,使

4、之符合標(biāo)準(zhǔn)的偏差趨勢特點(diǎn),并約束測站已知坐標(biāo)信息,減少觀測方程中未知參數(shù)個(gè)數(shù)。算例結(jié)果顯示,新算法大大提高了單站授時(shí)解的精度和穩(wěn)定性。同時(shí)本文還利用Vondark方法平滑事后鐘差序列產(chǎn)品,進(jìn)一步提高了鐘差序列的頻率穩(wěn)定性。
　　(3)為了綜合利用多星座觀測信息,需要對(duì)不同衛(wèi)星系統(tǒng)間兼容互操作的關(guān)鍵因素進(jìn)行監(jiān)測分析,其中時(shí)間系統(tǒng)之差(時(shí)差)是最重要的指標(biāo)之一。本文通過對(duì)偽距組合雙系統(tǒng)PPP模式的算法實(shí)現(xiàn),獲取了GPS和GLONASS