复杂电磁环境下卫星授时性能测试方法

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1、第29卷第3期航天电子对抗7复杂电磁环境下卫星授时性能测试方法汪亚1’2，吕志伟2，王满喜1(1．电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室，河南洛阳471003；2．信息工程大学导航与空天目标工程学院，河南郑州450001)摘要：以卫星导航系统授时性能测试为背景，对复杂电磁环境下我国卫星导航系统授时性能和接收机守时性能的测试原理进行了研究，分析影响授时和守时性能的主要因素及其关联关系，并给出了卫星导航系统授时性能的测试方案。关键词：北斗卫星导航系统；授时；复杂电磁环境；测试中图分类号：TN97；P228．4文献标识码：APerformancetestm

2、ethodofCNSS’StimeserviceundercomplexelectromagneticenvironmentWangYal”，LnZhiwei2，WangManxil(1．StateKeyLaboratoryofComplexElectromagneticEnvironmentEffectsonElectronicsandInformationSystem，Luoyang471003，Henan，China；2．CollegeofNavigationandAerospaceEngineering，InformationEngineerin

3、gUniversity，Zhengzhou450001，Henan，China)Abstract：Inthecontextoftimeserviceperformancetestofsatellitenavigationsystem，performancetestprinciplesofthetimeserviceundercomplexelectromagneticenvironments，andthemainfactorsontimingperformance，therelationsbetweentimingreceiversandtheenvir

4、onmentarediscussed．Theperformancetestmethodsofthetimeserviceperformancearepresentedtoo．Keywords：COMPASSnavigationsatellitesystem(CNSS)；timeservice；complexelectromagneticenvironment；test0引言标准时间系统可提供标准时间和标准频率，实现活动的时间统一，现已广泛应用于地面固定目标、活动目标及各种飞行器的导航定位和授时[1]，如美国GPS系统、俄罗斯GLONASS系统、欧盟Gal

5、ileo系统以及中国自主研发的“北斗”卫星导航系统(CNSS)。但随着授时接收机面临的电磁环境日趋复杂，接收机能否在应用中正确接收卫星授时信号完成授时并保持一定的授时精度，尚需进行研究和测试。本文结合“北斗”一代授时系统复杂电磁环境下应用测试背景，重点开展了对复杂电磁环境下“北斗”卫星导航系统授时性能测试方法和“北斗”授时系统应用等方面的研究。1授时接收机面临的复杂电磁环境分析由“北斗”卫星导航系统的单向授时原理可知，定收稿日期：2013—03—08；2013—05—07修回。作者简介：汪亚．(1983一)，男。工程师，研究方向为电子信息系统复杂电磁环境

6、效应。时接收机通过测量接收信号和本地信号的时标之间的时延，可以得到经过总站到卫星再到用户的这段距离的时延量，而这段时延由以下6个部分组成[2]：r=r1+r2+r3+r4+r5+r6(1)式中，r。为中心控制系统至卫星的距离时延，以及该路径对流层和电离层折射修正值，由中心控制系统精确算得；r2为控制中心系统的设备延时，在导航数据电文中得到；"r3为卫星到用户机的传输时延，可以根据导航电文解算用户位置(或输入的准确位置)和导航电文中卫星的运行参数计算得到；r。为卫星到用户机的对流层、电离层时延，根据电离层参数模型可以计算得到(电离层参数在卫星下发的导航电文

7、中可以得到)；T5是地球自转引起的时延，该值可由叫(zy—yX)／f2计算得到，单位为纳秒，∞为地球旋转角速度，(z，y)为用户设备所响应的卫星位置坐标，(X，y)为用户位置坐标，c为光速；r6为用户机的设备时延，该值可以在用户机入网测试系统上测出。从r中减去已知的延时量后得到r。，而功等效于用户机和卫星之间的伪距P。当用户机本地时间与8航天电子对抗2013(3)“北斗”标准时间之间的存在钟差艿，显然有：』D2R+c‘艿(2)式中，R是卫星和用户机之间的真实几何距离。从式(2)可知，在接收机位置精确已知的条件下，艿的大小主要取决于接收机对伪距的测量值，故

8、定时接收机的授时精度主要取决于伪距误差；当接收机位置未知时，用户机需要先定位然后