岸船卫星双向时间比对精度估算与校正

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1、第32卷第1期2013年2月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．32No．1Feb．2013岸船卫星双向时间比对精度估算与校正蔡建军，石湘，伍宗文(中国卫星海上测控部·江苏江阴·2n431)摘要：针对岸船卫星双向时间比对中船载时统站空间运动引起的对时误差估算问题，通过分析测量船六自由度运动规律，从而选定考察点，建立测量船质心坐标系；提出在一个对时周期内(约0．27s)船载站考察点空间运动总量估算模型，并给出岸船卫星双向时间比对精度估算方法。在分析测量船各维度运动量对岸船对时精度影响的基础上，得

2、出了校正公式。计算结果表明：正常测量工况下，岸船卫星双向时间比对精度优于9ns；基于现有测量手段，校正后岸船卫星双向时间比对精度可达3．41ns(3d，取陆基站间对时精度为1ns)。关键词：测量船；六自由度；运动量；卫星双向时间比对；比对精度中图分类号：V556．8；P228文献标志码：A文章编号：1674—5620(2013)01一0070—05DOI：10．7642／i．issn．1674—5620．2013一01一0070—05EstimationandCorrectionoftheTimeComparisonAccuracyofTwo—

3、WaySatelliteTransferofInstrumentationShipsandLand-BasedStationsCAIJianjun，SHIXiang，WUZongwen(ChlnaSatelliteMa“timeTrackingandContr。IDepartment，Jjangyin，JiangsuProvice214431)Abstract：Toestimatethetimecomparisonerrorduetoinstrumentationshipmotionduringtwo—waysatellitetransferb

4、etweenaninstrumentationshipandaland—basedstation，6一DOF(DegreeofFreedom)motjonoftheinstrumenta—tionshipisanalyzed，thereferencepointischosenandacoordinationsystemisestablished．Amodelforestimationoftheaggregatemovementquantityofthereferencepointoftheinstrumentationshipinatransf

5、erperiodisproposedandameth。dfortimecomparisonaccuracyestimationisgiven．Theimpactofeachdimensionofinstrumentationmotionontimecomparisonaccuracyisalsoanalyzedandcorrectionformulasarepresented．Calculationresultshowsthat，undeTnofmalconditions，thetimecomparisonaccuracyofship一1and

6、two—waysateIlitetransferislessthan9ns，andbasedonthecurrentavailabletechnology，thcaccuracyislessthan3．41ns(3口)aftercorrection(assumingthatthetimecomparisonaccuracyo{1and—landtwo—waysateIlitetransferis1essthan1ns)．Keywords：instrumentationship；6DegreeofFreedom(DOF)；movementquan

7、tity；two—waysatellitetimetransfer(TWSTT)；comparisonprecision0引言卫星双向时间比对是目前精度最高的远距离时间传递方法，对时精度可达ns级。它是一个对发对收系统，即每个地面站都配备发射机和接收机，时间信号经地球同步通信卫星转发后被对方接收。在每个地面站，本地钟以一定的时间间隔(如1s)发射1个脉冲，在发射的同时用同一个脉冲打开时间间隔计数器的闸门，再用收到的对方站发射的同一脉冲关闭时间间隔计数器的闸门[1j。那么就有心12倍的两站钟差一计数器读数差+卫星转发器时延差+发射与接收在A站的时

8、延差一发射与接收在B站的时延差+sagnac时延改正+传播时延差(1)式中卫星转发器时延差较小(数十皮秒)且可测定。如两站配备相同的发射、接收设备，则