gnss导航系统星地时间同步研究

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1、分类号：P228单位代码：10433密级：学号：Y0906186山东理工大学硕士学位论文GNSS导航系统星地时间同步研究ResearchontheTimeSynchronizationbetweenSatelliteandtheGroundStationofGlobalNavigationSatelliteSystem研究生：赵金生指导教师：韩保民（教授）协助指导教师：申请学位门类级别：工学硕士学科专业名称：大地测量学与测量工程研究方向：卫星大地测量万方数据论文完成日期：2011年4月10日独创

2、性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得山东理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解山东理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅；学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文

3、的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：导师签名：时间：时间：年年月月日日万方数据山东理工大学硕士学位论文摘要摘要20世纪50年代以来，随着计算机和通讯技术的高速发展，各种卫星导航定位系统相继建立，如全球定位系统GPS、全球导航卫星系统GLONASS、欧洲卫星导航系统GALILEO、北斗双星导航定位系统RDSS等。利用卫星导航系统进行精密授时和时间比对已成为一个重要的研究领域。针对我国北斗导航系统建设中的关键问题与核心技术，结合GPS系

4、统的观测数据，本文以MATLAB7.0和BERNESEV5.0软件为平台详细研究了星地时间同步问题。主要研究：1、阐述了时间和导航系统的基本概念，详细推导了星地时间同步的基本原理及数据处理过程；探讨了三种利用GNSS导航系统进行精密授时的方法：单向时间同步、双向时间同步和激光时间同步。2、探讨分析了星地时间同步的影响因素，包括：接收机观测数据的粗差、卫星星历误差、电离层延迟误差、对流层延迟误差、码间偏差(DCB)及多路径效应等。重点研究了观测值粗差探测、电离层延迟误差、对流层延迟误差和码间偏差改正模型。研究结果表明：在粗差探测和修

5、正的众多方法中，众数投票法和粗差拟准检定法能较好的探测粗差，并能较好的修正含有粗差的观测数据。GPS现代化后，将增加民用频率L5和在L2载波上调制C/A码，本文推导了利用双频或多频观测值修正电离层延迟公式。研究了基于双频载波观测模型的DCB参数估计问题，得出了些有益结论。3、结合前面研究成果设计了星地时间同步的总体方案。考虑到当前设备的经济性，重点研究了单频信号单向时间同步方案和双频信号单向时间同步方案。在单向时间同步的两种方案中，针对每一项误差都采取了较优的处理方法,利用亚洲区域14个IGS跟踪站的GPS观测数据，进行了单向时间

6、同步两种方案的算例分析。算例结果表明：基于单频观测数据的较优误差优化模型的单频信号单向时间同步的精度可以达到0.5ns；基于双频观测数据的较优误差优化模型的双频信号单向时间同步的精度可以达到0.01ns。关键词：时间同步，误差模型，众数投票法，精度，钟差估计I万方数据山东理工大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTAsthecomputerandcommunicationtechnologydevelopedattopspeed,especiallyinthe1950s,varioussatellitenavigatio

7、nandpositioningsystemhaveestablished,suchasGPS,GLONASS,GALILEO,andRDSS.Usingsatellitenavigationsystemforprecisiontimeserviceandtimetransferhasbecomeanimportantfieldofstudy.Basedonkeyproblemsandcoretechnologyatbeidounavigationsystemconstructionandcombinedwithobservatio

8、ndataofGPSsystem,themainworksdetailedresearchonthetimesynchronizationbetweensatelliteandthegroundstationofGlobalNavigationSa