TWSTFT设备时延测量与归算方法研究

摘要

双向卫星时间频率传递（Two-way Satellite Time and Frequency Transfer，TWSTFT）方法是实现高精度远距离时间传递的重要技术手段之一，为了进一步提高双向卫星时间频率传递的准确度，需要尽量降低地面站设备时延误差因素的影响。 中科院TWSTFT网是国家授时中心（NTSC）已建成的我国第一套C波段双向卫星时间频率传递【TWSTFT（C）】网,该网在GEO卫星连续覆盖的中国区域范围部署建立6个观测台站，可实现对GEO卫星的双向时间比对观测。地面站设备时延是目前TWSTFT链路最主要的误差源，因此对地面站设备时延进行精确的测量与校准，是有效改善TWSTFT（C）网时间同步精度的关键。 本文针对中科院TWSTFT网的地面站设备时延标定问题，研究了TWSTFT移动站方法，设计了TWSTFT移动站测量方案，开展了中科院TWSTFT网的地面站设备时延测量试验。在此基础上使用三站闭合差方法进行验证。主要研究内容和成果如下: 1）介绍了双向卫星时间频率传递的基本原理，研究了TWSTFT中的各项误差来源，重点分析了地面站设备时延受环境温度变化，以及码速率、码间干扰、信噪比、信号频率等不同误差因素的影响； 2）根据中科院TWSTFT网的特点，设计了TWSTFT移动站测量方案，对该网西安、喀什、三亚的三套TWSTFT地面站，进行了实际的地面站设备时延测量试验； 3）本文采用一种三站闭合差方法进行验证，该方法凭借主站与副站相互之间的TWSTFT链路，通过站间差分归算得到两个副站间的钟差。三站闭合差处理结果表明：使用TWSTFT移动站标定后的相对时延测量值，其闭合误差减少一个数量级，说明移动站校准方法可以大大提高TWSTFT系统的精度。

目录

声明

插图索引

表格索引

符号对照表

缩略语对照表

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 TWSTFT国内外研究现状及发展趋势

1.3 研究意义

1.4 论文研究内容及章节安排

第二章 TWSTFT系统结构组成原理

2.1 TWSTFT系统基本原理

2.2 TWSTFT系统的设备构成

2.3 TWSTFT系统通信链路计算原理

2.4 本章小结

第三章 TWSTFT系统误差源分析及其修正

3.1 TWSTFT系统误差源分析

3.2 本章小结

第四章 移动站校准双向链路延迟误差研究

4.1 移动站标校TWSTFT设备时延原理

4.2 移动站标校TWSTFT设备时延试验

4.3 本章小结

第五章 三站闭合钟差验证与分析

5.1 三站闭合差验证试验

5.2 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文的研究内容与工作

6.2 论文的主要创新点

6.3 后续研究方向展望

参考文献

致谢

作者简介