P3码GPS时间频率传递系统优化研究及误差分析

摘要

P3码时间频率传递技术利用GPS卫星信号的两个载波频率上的高精度伪距码线性组合后可以消除电离层影响的特性，提高共视比对精度，成为目前国际上进行远程时钟比对和国际原子时计算的主要技术之一。
　　 本文对影响P3码共视比对精度的各项时延修正量进行了模型比对，选择了适合EURO-160型GPS接收机的最优化模型，根据GPS共视法软件标准化指南的要求，并结合EURO-160型双频多通道接收机的强大功能，完成了对原始共视系统的优化研究，研制了配套的系统数据处理软件和自动控制软件，并进行了零基线比对实验。
　　 本文分如下四个部分进行阐述：
　　 第一，首先介绍了时间频率比对技术的基本概念和发展历史，然后说明了GPS共视法的原理和P3码共视法的优势，最后详细分析了P3码共视法的数据处理过程。
　　 第二，从控制段、信号传播段、地面接收端三个方面对P3码时间频率传递技术的误差源进行了分析，并对误差模型进行了修正。
　　 第三，介绍了原始的共视比对系统，然后根据GPS共视法软件标准化指南的要求并充分利用双频多通道P3码接收机EURO-160的强大功能，对原始系统进行了优化研究，还介绍了系统的硬件安装和软件设计。
　　 第四，采用共钟和不共钟两种方法，对P3码共视比对系统进行了零基线实验，详细介绍了实验过程，并对实验结果进行了对比分析，证明本课题研究的P3码共视比对系统与国外同类系统水平一致。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外相关内容的研究现状

1.3 课题来源和意义

1.3.1 课题来源

1.3.2 课题意义

1.4 课题的主要研究内容和难点

第2章 P3码时间频率传递技术

2.1 P3码GPS共视法

2.1.1 GPS基本知识

2.1.2 GPS共视法的原理

2.1.3 P3码共视法的优势

2.2 算法分析

2.2.1 GPS共视法软件标准化指南

2.2.2 GGTTS标准数据文件

2.2.3 P3码共视法的数据处理过程

2.3 小结

第3章 P3码时间频率传递技术的误差分析及修正

3.1 控制段误差分析及修正

3.1.1 卫星时钟误差

3.1.2 卫星星历误差

3.1.3 卫星天线相位偏差

3.2 信号传播段误差分析及修正

3.2.1 电离层延时

3.2.2 对流层延时

3.2.3 相对论效应

3.2.4 Sagnac效应

3.2.5 几何时延修正

3.3 地面接收端误差分析及修正

3.3.1 多径效应

3.3.2 接收机噪声

3.4 小结

第4章 P3码GPS共视比对系统的优化和实现

4.1 原始系统

4.2 优化系统

4.2.1 新系统的可行性分析

4.2.2 实验研究

4.2.3 新系统的实现

4.3 系统的硬件安装和配置

4.4 系统的软件设计

4.4.1 设计思路

4.4.2 模块功能分析

4.5 小结

第5章 P3码共视比对系统的实验研究

5.1 实验方案

5.2 研究过程

5.2.1 零基线共钟

5.2.2 零基线不共钟

5.3 实验结果分析

5.4 小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢