[發(fā)明專利]一種提高岸船時間比對精度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911104953.1
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN111060937B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設計）人: 梁盛;藤曉云;毛南平;潘高峰;李金輝;孫曉東;張錚;曾藍輝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63686部隊
• 主分類號: G01S19/25
• 分類號: G01S19/25
• 代理公司: 江陰市輕舟專利代理事務所(普通合伙) 32380
• 代理人: 孫燕波

本發(fā)明涉及一種提高岸船時間比對精度的方法，該方法首先建立岸?船衛(wèi)星雙向時間比對系統(tǒng)，所述方法包括以下：1、以海基衛(wèi)通系統(tǒng)和地面固定站構建衛(wèi)星雙向時間比對系統(tǒng)，充分利用了?；l(wèi)通系統(tǒng)信道部分，減少了設備改造工程；2、通過對固定站衛(wèi)星雙向時間比對誤差及修正模型研究，建立了針對海上運動平臺衛(wèi)星雙向時間比對數(shù)學模型，有效對運動平臺引起的誤差進行了修正；3、提出了基于歷史時差數(shù)據(jù)對當前時差變化量進行估算的方法，有效解決了由于運動平臺升沉引起的比對誤差。該方法使?；鶞y控平臺在海上時的岸船時間比對精度得到了極大提高，具有很強的創(chuàng)新性、先進型和實用性，為拓展?；鶞y控平臺執(zhí)行多樣化任務的能力提供了技術基礎。

技術領域

本發(fā)明涉及一種提高岸船時間比對精度的方法。屬于信息處理技術領域。

背景技術

對于處于持續(xù)運動狀態(tài)的海基測控平臺，自身空間坐標及姿態(tài)的測量精度是制約其提高目標綜合測量精度的重要因素，而空間坐標的測量精度與時間測量精度息息相關。對于多目標測量任務，僅依靠單站?；鶞y控平臺數(shù)據(jù)，很難區(qū)分目標之間的相對運動狀態(tài)，而?；鶞y控平臺的持續(xù)運動則會進一步影響對多個目標相對運動狀態(tài)的測量精度。通過時間測量精度來提升?；鶞y控平臺自身位置的測量精度，對于提高多目標相對運動狀態(tài)的測量精度具有較大的意義。

在衛(wèi)星導航定位領域，時間和空間是相互依賴的兩個物理量，時間基準確定精度的提高能夠促進定位精度的提高，位置精度的提高也能促進時間基準確定精度的提高。對于航行在大洋上的?；鶞y控平臺，在執(zhí)行任務時，需要通過遠距離時間比對手段來確定本身時間基準的誤差。常用的遠距離時間比對手段主要有GPS單向法、GPS共視法、GPS全視法和衛(wèi)星雙向時間比對法等，其中，GPS單向法設備簡單、比對效率高，能夠實時提供比對結果，但其精度較低。GPS共視法的比對精度優(yōu)于GPS單向法，但其數(shù)據(jù)輸出實時性較差，并且應用范圍受限，參與比對的各站之間的距離不能超過3000km。GPS全視法解決了GPS共視法應用范圍有限的問題，但數(shù)據(jù)輸出實時性仍然不能滿足實時應用的要求。利用北斗衛(wèi)星也可進行遠距離時間比對，其比對原理與GPS相似，比對精度相當，由于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)在同步軌道上部署了多顆衛(wèi)星，采用北斗衛(wèi)星共視法則具有較大覆蓋范圍。衛(wèi)星雙向時間比對則兼有數(shù)據(jù)輸出實時性好、時間比對精度高的優(yōu)點，目前，國際、國內在靜止的時間實驗室之間，采用衛(wèi)星雙向時間比對法已獲得優(yōu)于0.3ns的時間比對精度，但當參與比對的站相對于衛(wèi)星運動時，將導致衛(wèi)星與比對站之間的距離發(fā)生變化，嚴重影響時間比對精度。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術提供一種提高岸船時間比對精度的方法，它提出了基于衛(wèi)星雙向時間比對法提高?；鶞y控平臺時間精度方法，實現(xiàn)岸船時間比對精度優(yōu)于10ns。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案為：一種提高岸船時間比對精度的方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一、建立衛(wèi)星雙向時間比對系統(tǒng)

比對系統(tǒng)由可相互通信的?；脚_和固定站組成，分別包括原子鐘、時間間隔計數(shù)器、數(shù)據(jù)采集計算機、專用Modem和衛(wèi)星通信系統(tǒng)；

其中：

原子鐘用于保持本地時間，由多臺獨立的高性能原子鐘組成，其中一臺原子鐘作為主鐘，用來控制對時信號的發(fā)送；

時間間隔計數(shù)器用于測量本地原子鐘輸出的標準秒信號與Modem輸出的對方標準秒信號之間的時差；

數(shù)據(jù)采集計算機負責保存時間間隔計數(shù)器送來的時差數(shù)據(jù)，進行處理，并對測量結果進行分析；

專用Modem用于將本地原子鐘產生的標準秒信號調制成中頻信號，經上變頻器變換為同步衛(wèi)星的上行頻率，最后經功率放大器和天線發(fā)送至同步衛(wèi)星，衛(wèi)星轉發(fā)器將信號變成下行頻率，向對方發(fā)送；

衛(wèi)星通信系統(tǒng)包括發(fā)射通道、接收通道和天線，發(fā)射通道將調制的標準秒信號經天線發(fā)給對方，接收通道接收對方的標準秒信號送專用Modem，解調出時間基準信號；