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GPS P3码接收机共视时间传递技术具有设备价格便宜,定时精度高、使用方便的特点,因此开展GPS共视应用研究,对解决我国的通信和国防建设事业对高精度时间同步的需求具有重要意义,也成为了国内外研究的热点。
本文对GPS共视比对系统进行了较为详细和全面的研究,介绍了GPS P3码共视比对系统的基本原理和框架组成,分析了GPS共视比对算法,并在此基础上分析了影响共视比对精度的各种时延修正模型,并根据时间频率咨询委员会(CCTF)规定的共视法数据处理软件标准化指南和EURO160接收机命令指南的规定,编写了整个数据处理软件从而实现对各种时延修正模型的计算,这也是本文的核心内容。同时引入伪距计算最终得到共视比对的钟差,通过对结果的分析知道在引入时延修正模型后的比对精度为1.249ns,而未作模型计算得到的钟差的比对精度为3～5ns。最后进行了零基线比对实验,分析了实验结果,证实引入时延修正模型后,共视比对精度得到了提高。本文的主要内容分如下四个部分进行阐述:
第一,阐述了时间频率的基本概念,介绍了时间频率传递技术的发展状况,分析了GPS时间频率传递的优势。
第二,介绍了GPS共视法的基本原理和基于EURO160接收机和SR620时间间隔计数器的共视比对系统,分析了共视法数据处理算法和整个数据处理流程,并介绍了伪距的概念和运用伪距计算本地钟和卫星钟钟差的流程。
第三,从卫星时延误差、传播时延误差、接收时延误差三个方面对影响共视比对精度的各种时延修正因素进行分析,并通过软件编程计算进行实现,这是本文最主要的工作,同时也详细介绍了数据处理软件。
第四,进行了零基线共钟和不共钟的共视比对实验,详细介绍实验方案并对实验结果进行了分析,证实在引入误差修正模型后共视比对的精度为1.2498ns,资料显示当前国际上多通道GPS接收机共视比对系统精度在5ns以内,而一般的P3码接收机的共视比对系统精度也在3～5ns,通过比较可以知道本文中的比对精度可以与其它实验室同类系统的比对精度相一致。