电子信息工程专业毕设论文基于北斗卫星导航系统的时频技术的研究资料.doc

郑州大学毕业设计（论文）题目： 基于北斗卫星导航系统的时频技术的研究 指导教师： 职称：高级工程师学生姓名： 学号： 专 业： 电子信息工程 院（系）： 信息工程学院 完成时间： 2015.5.20 2015年 5月 20日基于北斗卫星导航系统的时频技术的研究摘要：本文以北斗卫星导航系统的时间频率为对象，首先简单介绍了卫星导航系统的发展现状和时间频率的研究意义，时间频率是目前基本单位中测量精度最高的，同时也是很多其他物理量进行测量时的基础，因而高精度的时频有助于各种物理量的精密测量，对科学技术的方方面面，对社会生产的各行各业，都有着重大的积极意义。然后列举概括了几种常用的时间标准，例如国际原子时和协调世界时以及北斗时。简要阐述卫星授时常用原理。然后着重分析了北斗导航系统的时间同步技术，分析了GPS共视法和北斗共视法，再介绍分析了双向卫星时间频率传递的工作过程。分析研究了北斗卫星RDSS和RNSS单向授时法，以及北斗卫星双向授时法，分析了各授时法的工作过程和具体测算方法。关键词：协调世界时；北斗时；时间同步；卫星授时。Abstact：In this paper, time and frequency of BeiDou Navigation Satellite System（BDS）is researched as an object, first, I briefly introduce the development of satellite navigation systems and significance of researching time and frequency. Time and frequency has the highest accuracy in all basic units at present, and is the basis for many other physical measurements, so high-precision time and frequency is contribution to accurate measure various physical quantities.For all aspects of science and technology, and for social production and each industry, it has great positive significance.Then I summarized list several common time standard,and briefly describe common principle of satellites granting time for example International Atomic Time, Coordinated Universal Time and BeiDou time. Then I analyze the time synchronization technology of BDS,and analyze the GPS common-view method and BDS common-view method, and then introduces and analyze the working process of two-way satellite time and frequency transmission. Then I research BDS RDSS and RNSS unidirectional granting timing method and two-way granting timing method, then analyze the working process of each method and analysis of specific calculation method.Key Words：UTC;BDT; time synchronization；satellites granting time.目录第1章 绪论 11.1卫星导航系统的国外现状 11.2卫星导航系统的国内现状 11.3时间频率的研究意义 2第2章 时间标准和卫星授时 32.1时间标准 32.1.1天文时 32.1.2国际原子时 32.1.3协调世界时 32.1.4北斗时 42.2卫星授时 4第3章 北斗导航的时间同步技术 63.1时间同步 53.2GPS共视法 53.3北斗共视法 73.4双向卫星时间频率传递 8第4章 北斗卫星授时原理 104.1北斗卫星的RDSS单向授时 104.2北斗卫星的RNSS单向授时 114.3北斗卫星双向授时 12第5章 北斗时频技术的应用 14第6章 总结 16致谢17参考文献18第1章 绪论1.1卫星导航系统的国外现状卫星导航系统的研发建立以及原子时钟的研发制造，体现了一个国家的科学技术水平和综合国力。美国、欧盟、俄罗斯、日本等国家在开发和升级卫星导航定位系统时，亦不忘积极研发更先进的原子时钟和时频。随着全球导航定位需求的日益增加，各国纷纷利用最新技术研发具有更高精确度和稳定性的新型星载原子钟和时频技术，从而提高现有卫星导航系统的性能，或是用作开发建立新型卫星导航系统。目前，世界上主要的卫星导航系统有美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）、欧洲的伽利略卫星导航系统（Galileo）以及我国的北斗卫星导航系统（BDS），此外，日本印度也积极参与到卫星导航系统的研发建立中，日本正在建立准天顶卫星导航系统（QZSS），印度则在建立印度区域卫星导航系统（IRNSS）。此外，国家授时中心（NTSC）以及德国的物理技术研究院（PTB）等机构都在对导航卫星和同步授时系统相关领域进行研究，期望提高时频信号的生成和保持技术，以及提高卫星导航中的时间同步技术。美国的GPS全球定位系统是早在1980年就已经正式建立，是世界上最早建立的卫星导航系统，同时也是目前世界上最成熟稳定的卫星导航系统，对GPS系统相关技术的分析，有助于时频技术的研究，同时对我国北斗卫星导航系统的建设完善有重大参考价值。1.2卫星导航系统的国内现状卫星导航系统为军事和民用的各个专业领域提供了重大作用，对人类的生产生活方式产生了积极的影响，为了满足日益增长的生产生活需要，以及相关科学技术的长远发展，打破美国GPS全球定位系统的垄断地位，2000年，我国建成北斗卫星导航实验系统。2012年12月，北斗卫星导航系统建设完成，正式开始提供区域服务，为我国以及周边国家和地区提供定位、导航和授时服务。另外，根据系统建设的整体规划，将在2020年建设成覆盖全球的北斗卫星导航系统。全球卫星导航系统实际上是一种时间同步系统，时间频率的产生和保持影响到整个授时系统的精确度，高精度的星载原子时钟是整个系统的核心设备。稳定、可靠、精确的北斗时间频率系统，是我国国民经济发展、国防建设和国家安全的重要设施。1.3时间频率的研究意义时间是目前国际通用的七大基本物理量之一，和质量、电流或发光强度等其他几个物理量相比，时间具备一些独特的性质，时间无法被直接感知，但却的确是客观存在的，并且无时无刻不在变化着。频率是单位时间内周期性运动重复完成的次数，一般记作f，周期和频率是一对倒数，由此，时间和频率是密不可分的，通常被一起称为时间频率，简称时频。时间频率是目前基本单位中测量精度最高的，同时也是很多其他物理量进行测量时的基础，因而高精度的时频有助于各种物理量的精密测量，对科学技术的方方面面，对社会生产的各行各业，都有着重大的积极意义。美国GPS全球定位系统建立后，全世界普遍采用GPS授时产品，GPS导航定位及其授时产品在我国也具有一定的市场规模，广泛应用与各行各业，我国面临着潜在的安全隐患。随着我国生产技术的发展，我国自主研发了北斗卫星导航系统，其具有的北斗授时系统已经在国家生产建设中扮演起重要角色。对时频技术的研究，有助于了解各国同类卫星导航系统的工作原理，有助于北斗卫星导航系统及其授时系统的进一步完善和性能的提高。第2章 时间标准和卫星授时2.1时间标准一个稳定、可靠精确的时间基准，是卫星导航系统建立和运行的技术基础，同时一些新式服务也需要统一的时间标准，如卫星的导航、定位和授时，现代无线通信服务，银行和股票证券的运行，还有航空航天活动等等。本论文将简单介绍几种时间标准系统。2.1.1天文时通过观测日月星辰等天体的周期性运动为所获得的时间标准统称为天文时，根据不同的定义方法，又有恒星时、平太阳时、真太阳时、地方时、历书时和世界时（UT）等。其中，世界时既是我们平常所称的格林尼治时间，格林尼治是英国格林尼治天文台的所在地，地理学中0度经线又称本初子午线恰巧经过此地，由本初子午线的平子夜起算的平太阳时既是世界时。将世界时进行极移修正得到UT1，再将UT1按地球自转修正得到UT2。2.1.2国际原子时原子频率标准是将原子从高能级向低能级跃迁时辐射出的频率作为频率标准，以原子频率标准为基本的时间测定系统称为原子时（AT）。在1967年10月召开的第13届国际计量大会上，大会决议将原子时的1秒定义为：位于海平面上的零磁场中的铯原子CS133基态的两个超精细能级之间跃迁辐射振荡9192631770周所需要的时间。相比于其他的时间标准系统，原子时更稳定可靠精确，于是，1971年国际计量大会上，国际权度局（BIPM）时间部联合各个国家和地区的众多实验室建立了国际原子时（TAI），TAI的起点是1958年1月1日0时0分0秒，此刻的世界时和原子时相差仅0.0039s，然而几十年的误差累积，2010年时累计误差已经达到33s。2.1.3协调世界时1967年第13届国际计量大会后，原子时成为了时间测量的标准，然而由于原子时和世界时的误差，实际应用中造成了诸多不便，于是，1972年，国际电信联盟（ITU）建立实施了一种新的时间系统协调世界时UTC，UTC以原子时的秒长作为UTC的秒长，同时兼顾参考世界时，在UTC的时刻中通过±1秒的闰秒（跳秒）进行修正，以保证两者间的时间差始终保持在0.9s以内。UTC是原子时TAI和极移修正后的世界时UT1的结合，作为国际标准时间沿用至今。2.1.4北斗时北斗卫星的授时、定位导航和短报文通信等功能，需要有一个独立精确的系统时间，使用统一的时间基准，基于原子时建立的北斗时（BDT）系统是目前最好的选择。北斗时频系统BDT，首先由地面主控站运行的主原子钟生成原子频率标准，以主钟信号作为标准和本地进行对比，在通过特定的算法得到BDT的时间尺度，再和国际标准时间UTC进行对比，最后生成输出北斗时间物理信号。北斗时采用国际原子时基准秒长（SI）为基本单位，与协调世界时不同的是，北斗时是连续不间断的，北斗时没有闰秒，起始历元时刻是2006年1月1日0时0分0秒，北斗时和协调世界时之间的闰秒信息附加在北斗卫星的导航电文中。北斗时在实际应用的过程中并非只有秒长一个基本单位，同时还产生了“分（m）”“日”“周”“年”等导出单位，这些单位经常能在北斗的导航电文中看到，BDT的60s为1分钟，86400s为1日，604800s为1周，而BDT的1年有52个整数周和1个小数周，小数周的具体时长不固定，取决于该年份的实际纪元。2.2卫星授时全球卫星导航系统（GNSS）除了具备定位、导航和测速等功能外，同时还能进行高精度的授时和时间频率传递。授时是指通过某种方式将已确定的时间系统的相关信息传递给需求者的过程。授时服务能给需求者传送三种信息：日期和时刻；精密时间间隔；标准频率。对于现代化的信息社会，授时系统是国计民生的重要基础设施之一，甚至已经对国家的国防安全产生影响。现在的大多数授时都是以某些波段的电磁波进行发播的，卫星授时发播信号的覆盖范围更大，精确度更高。卫星授时分为直发式和转发式两种。直发式授时的卫星自身携带了精密的星载原子钟，目前主流的卫星授时系统如美国的GPS全球定位系统、欧洲的Galileo系统、俄罗斯的GLONASS系统以及我国的北斗卫星导航系统都属于直发式授时。 GNSS的时间系统一般采用协调世界时，在GNSS上携带了与UTC同步的星载原子钟，地面段用户通过接收GNSS卫星播发的授时服务信号来调整本地时钟，从而与GNSS完成时间同步，以此达成授时服务。当GNSS对位置未知的用户授时，用户位置的三维空间坐标有三个未知数，另外时间偏差也是未知，所以至少需要四颗卫星确定用户位置和时间偏差从而完成定位和定时。设通过导航电文信息计算得到四颗GNSS卫星的三维空间坐标是（xi，yi，zi）（i=1，2，3，4），用户位置的三维空间坐标为（x0，y0，z0），i（i=1，2，3，4）是用户分别到GNSS四颗卫星伪距的实际测量值，t是用户本地钟相比于GNSS时间的时间偏差，c是真空中光的传播速度，则有1=+ct2=+ct （2.1）3=+ct4=+ct求解方程式（2.1）可以求得用户位置的三维空间坐标（x0，y0，z0）以及用户本地钟相对于GNSS时间的时间偏差t，通过t修正用户本地钟的时间从而达成和GNSS的时间同步。对于一些固定用户，在已经确定位置坐标的情况下，只需要观测到一颗GNSS卫星就可以实现精确的授时服务。第3章 北斗导航的时间同步技术3.1时间同步时间同步狭义上来讲就是指将两个不同时钟的时刻对齐，广义上指测算出两个时钟的时差。在时间频率的研究中，时间同步通常是指广义的。对于现代化的信息社会，高精度的时间同步对国民经济的发展有重要影响，在国家建设的各行各业尤其是一些高新技术行业，例如电力、无线电通信、航空航天和高速互联网等众多领域应用广泛。时间同步是卫星导航系统的基本工作条件，其精度直接影响系统的导航、定位和授时等工作。在卫星导航系统中，高精度的站间时间同步技术主要用于实现主控站、各监测站和注入站之间的时间同步。根据时间比对链路的方向，时间同步方法可以分为单向法和双向发两种。根据需要同步的对象可以分为星地、星间和站间时间同步三种。现下各守时实验室之间的比对主要采用GPS共视法、北斗共视法和双向卫星时间频率传递等方法。3.2 GPS共视法共视法是指在某颗GPS卫星的视角范围内，北斗导航系统总站和国家授时中心两地同时跟踪观测此GPS卫星，通过同时收到该卫星的时间信号达成两地的时间同步，获得BDT和中国UTC的时差信息，如图1，图中A站代表北斗导航系统总站，B站代表国家授时中心，现下，GPS共视法是世界各地的时频基准实验室对TAI进行远程对比的主要技术方法。图1 GPS共视法示意图GPS共视法在实际应用时，两站的数据处理方法应当一致，同时共视接收机的时延也需要进行精确测定。GPS共视法可以消除卫星星载钟的影响，去掉大部分的信号传播路径附加时延的影响，这有助于GPS共视法提高时间传递精度。GPS共视法有如下的有点：完全消除卫星星载钟的影响；部分消除卫星位置的误差；部分消除传播信号经过对流层和电离层时的附加时延的误差。 3.3北斗共视法北斗共视法在本质上和GPS共视法的原理基本相同，但处理数据的方法存在差异。北斗导航系统总站和国家授时中心两地同时跟踪观测此GPS卫星，通过同时收到该卫星的时间信号达成两地的时间同步，获得BDT和中国UTC的时差信息。北斗卫星导航系统与GPS系统在进行数据处理时有所不同，依据共视法的基本原理，假设两个共视接收机分别安装于A、B两站，在A、B两站同时观测某颗北斗卫星，获得初始观测数据和星历信息，然后去除超限等一些异常数据，挑选匹配A、B两站的共视卫星，计算扣除一些修正项，最后对共视数据做差处理从而得到系统时间偏差。通过测量伪距的方法可得A、B两站的本地时间与共视卫星星载钟的时差tA和tB，即tA = TATSat （3.1）tB = TBTSat （3.2）式中，TA 和TB分别表示A、B两个观测站各自的接收机钟差，TSat表示共视卫星的钟差。设两观测站接收到卫星的时间信号的时刻分别是tA和tB，相对应的伪距测定值为（tA）和（tB），那么几何距离表示如下（tA）= c·tA+(tA) = c·tA+ ·+ (3.3)（tB）= c·tB+(tB) = c·tB+ ·+ (3.4)其中，c表示光在真空中的传播速度，具体数值取c=299792458m/s；i取A和B，S代表卫星；是Sagnac效应的时延；是观测站的接受通道延迟；是卫星天线相位中心变化引发的延迟；是接收机相位中心变化引发的延迟；是固体潮影响引发的延迟；是观测站位移引起的延迟；是卫星信号传播到观测站路径上的延迟，包括对流层和电离层延迟；是卫星发射通道延迟；是卫星与观测站之间的几何距离。将tA和tB作差得式（3.5）。tAB = TATB （3.5）上式（3.5）中tAB代表两个观测站间的相对时差，将（3.3）式和（3.4）式带入（3.5）式中，再经过一些误差修正，便能得到北斗导航系统总站的BDT和国家授时中心的中国UTC标准时间的对比结果。3.4双向卫星时间频率传递双向卫星时间频率传递（TWSTFT）是将地球静止轨道（GEO）卫星作为中转站，在两个观测站之间建立双向比对链路，由A站北斗导航系统总站向B站国家授时中心发射信号并记录信号发射时刻，通过GEO卫星转发后由对方接收记录信号接收时刻，由B站向A站同样进行此过程，从而实现双向的数据交换，再将测量所得的数据进行处理从而获得BDT和中国UTC的时差信息，原理如图2所示。因为信号的传播路径是对称的，所以链路上的所有的传播路径产生的时延都能相互抵消，因此TSWTFT法的时间同步精度和稳定度非常高。图2 TWSTFT原理图假设A、B两站分别在各自时钟的TA和TB时刻向对方发送信号，在对应时刻tS和tS到达GEO卫星，再由GEO卫星转发，对方接收信号的分别记作TA和TB，收发信号的时差分别记作RA和RB，分别表示A、B两观测站各自计数器测量到的时延，那么RB = +tAB (3.6)RA= +tAB (3.7)tAB = tAtB (3.8)其中，i取A或B，j取B或A，S代表卫星；Ti表示观测站钟面时刻和系统时的时差；是Sagnac效应的时延；是观测站的接受通道延迟；代表信号从i站到j站的卫星转发器的延迟；是观测站到卫星的上行信号时延；是卫星到观测站的下行信号时延，包括对流层和电离层时延，是观测站的发射通道时延tAB = (RBRA)+ () +（）+（） (3.9) +（）+（） + 上式（3.9）中tAB代表两个观测站间的相对时差，也就是北斗导航系统总站的BDT和国家授时中心的中国UTC标准时间的对比结果。第4章 北斗卫星授时原理4.1北斗卫星的RDSS单向授时北斗卫星无线电测定业务（RDSS）单向授时是通过卫星转发器将北斗导航系统地面站发送的授时信号转发给用户，既BDT控制中心控制系统主原子钟，主原子钟监控负责发播工作的原子钟，负责发播工作的原子钟控制产生卫星导航信号频率、相位、编码速率和导航电文等相关参数，再通过发射机从天线上行发送到北斗卫星，北斗卫星的转发器再将授时信号下行发送到用户接收端，用户接收机解码算出1PPS和TOD等时间信息，从而完成单向授时服务。RDSS单向授时示意图见下图图3。图3 北斗卫星RDSS单向授时示意图图4 RDSS单向授时原理图上图图4描述了小于1秒的小数秒部分的BDT由北斗卫星进行时间传递的原理。设地面站发出某一信号的时刻与前一BDT整数秒（1PPS）的时间差是tRD,信号经过总时延(其中包括了系统设备的单向零值时延；地面站到卫星的信号上行时延；是卫星到用户的信号下行时延，包括对流层和电离层时延；用户设备的单向零值时延)，用户提取信号的前沿，用户将自己的本地时钟的1PPS用作时间测量计数器开门信号，信号前言用作关门信号，测得两者时差，计算可得得用户本地时钟与BDT标准时钟的时差即=tRD（+） (4.1)通过移动相位调整本地时钟输出的1PPS使时差为0，那么在调整后的本地时间就和BDT时间实现了相位秒部分的时间同步。北斗卫星RDSS单向授时的误差低于100ns，满足绝大部分普通用户的使用需求，经过一些修正项的处理，也能得到标准的中国UTC时间，满足一些需要中国UTC的用户。4.2北斗卫星的RNSS单向授时 与北斗卫星RDSS单向授时通过卫星转发器转发授时信号不同的是，北斗卫星无线电导航业务（RNSS）单向授时是直接通过卫星星载原子钟产生卫星信号发播给用户进行授时。其主要过程是BDT地面中心站的主原子钟对RNSS卫星上的星载原子钟进行监控，定期更新各星载原子钟的时差参数，星载钟控制产生卫星导航信号频率、相位、编码速率和导航电文等相关参数和技术指标，在通过卫星的天线向用户发播授时信号，下行传送到用户的接收端，再由用户接收机解码计算出1PPS和TOD等时间信息，从而完成单向授时服务，图5是过程示意图。北斗卫星RNSS单向授时用户接收机的接收、测算和修正过程大抵上与RDSS单向授时的过程相似，具体参数的数值略有不同。北斗卫星RNSS单向授时的精确度优于RDSS单向授时，其误差小于50ns。图5 北斗卫星RNSS单向授时示意图4.3北斗卫星双向授时 北斗卫星双向授时法是以RDSS卫星无线电测定业务为基础的高精度授时法，北斗RDSS单向授时的过程中，存在着很多的不确定因素，诸如卫星星历位置误差、电离层和对流层时延修正残余误差以及用户接收机天线位置定位误差，由于这些不确定因素的存在，很难准确计算出信号从北斗系统地面站传播到用户接收机的时延，因而限制了RDSS单向授时存在着100ns的误差。为了满足一些需要更高精确度授时的用户需求，在北斗RDSS卫星无线电测定业务的基础上开发了更高精确度的北斗卫星双向授时法。北斗卫星双向授时法通过北斗中心站和用户之间双向比对测量确定传播时延。北斗卫星双向授时法需要用户也同样拥有发射机和接收机两种设备。图6是北斗卫星双向授时法的示意图，图7是时延测定和修正的原理图。图6 北斗卫星双向授时法示意图图7 时延测定修正原理图 上图图7中，北斗中心站发射信号时的BDT时刻t用中心1PPS表示，用户本地接收机某整数秒时刻T（t）用用户1PPS表示，两者间的时差表示为T, t 表示1个帧周期，nt是北斗第n帧信号参考时刻与BDT某1PPS之间的时间间隔。RDSS的帧周期t=31.25ms，同时nt也是该帧对应的北斗时间。另外，用户接收机接收到北斗中心站发送的第n帧时间帧询问信号，测出此询问信号参考时间与本地时钟整数秒信号1PPS的时差T，同一时刻，用户的发射机立刻向北斗中心站发送响应信号，北斗中心站测算出第n帧信号往返需要的时间2，并且计算出北斗中心站发出信号到用户接收机接收信号的传播延迟，再将发送给用户用作双向授时延迟的修正值。因为用户可以直接测定T，由北斗中心站处获得传播延迟后，就可以计算出本地时钟与BDT时钟的时差T=1Tnt，根据T调整本地时钟从而完成北斗中心站对用户的双向授时服务。 因为双向授时法信号的传播路径是对称的，只是方向相反，链路上的所有的传播路径产生的时延都能相互抵消，一些残余误差可以忽略不计，大大减小了各种时延造成的影响，所以，北斗卫星双向授时法的精确度更高，其误差在20ns以内。第5章 北斗时频技术的应用精确的时间同步对于涉及国家经济社会安全的诸多关键基础设施至关重要，通信系统、电力系统、金融系统的有效运行都依赖于高精度时间同步。我国已明确了在对于涉及国家经济、公共安全的重要行业领域必须逐步过渡到采用北斗卫星导航兼容其他卫星导航系统的服务体制，因而北斗系统高精度授时的行业应用需求规模将会非常可观。电力公司和能源设施对时间和频率有最严格的要求，以便有效地传送和分配动力。目前电力系统内部各送端、受端的分布广泛而分散，自动化装置内部都带有实时时钟，或者站内有以GPS为主的授时装置，其固有误差难以避免，随着运行时间的增加，累积误差会越来越大，会逐渐失去正确的时间计量作用，难以准确描述时间顺序，给电网故障的分析带来了一定困难，如何实现实时时钟能够与时间同步，达到全网时间统一，一直是电力系统追求的目标。若在终端安装一台北斗授时机，则北斗授时机的高精度就能保证各地时间信号与UTC的相对误差都不超过20l00ns。这种高精度时间同步不仅能全时段、全区域地控制电力全网内所有时钟的信息，实现真正意义上的全网同步，同时还可自动监视系统中各单位时钟状态，并进行主动干预和控制，实现电力全网时间同步管理和远程监控，在电力系统检测和测量中具有极高的利用价值。国家电网已规划投资上万亿元建设包含北斗系统的“国家电网智能电网工程”。移动通信网在通信网计费、网络管理系统、七号信令网、网络安全认证以及今后可能存在的一些移动新业务(如位置定位等)中都对时间同步提出了要求，而北斗系统所具备的高精度授时能力，使其在移动通信网中也具有广泛的应用前景。随着时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统商用进程的加速及我国北斗导航系统的完善，我国自行研制的时间同步技术在拥有自主知识产权的第三代移动通信网络(3G)中得到广泛应用。通信部门的“北斗授时系统”已通过立项并开始筹建。金融行业对时间的精确同步有极高要求。如今金融交易的安全性越来越受到广泛的关注。由于目前金融交易使用的通信网络会受到天气、地理、环境的影响产生误差，而时间上的误差可以导致数百万、数亿的交易延时，直接关系到公民私有财产。以股票交易为例，目前中国股民主要通过交易大厅电子显示牌和互联网中断交易，这些交易终端信息的实时性对于交易双方来说就十分重要，用户端与交易所主机发布的消息是否完全同步往往影响股票的交易成功。想要解决这个问题，需要一个全国性金融证券实时授时网络的建立，这个网络的建立需要依赖卫星导航的授时系统。随着我国北斗系统的加紧建设，通过自主技术建立时频系统的条件已初步成熟。采用北斗卫星授时的手表，将传统钟表技术和现代时频技术、微电子技术、通信技术、计算机技术等多项技术相结合，通过接受北斗二代卫星信号自动校准，使授时手表显示的时间与标准时间保持精确同步，其时间精度在0.1秒之内。北斗系统的授时技术己逐步成熟并深入人们正常生活的各个领域和方面。除以上介绍的行业应用外，稳定可靠、便携低耗的北斗高精度授时设备，实现精确的时钟授时和同步数据采集控制，在工控时间同步方面具有广阔的应用前景；利用导航卫星进行物体定位、时钟授时与同步数据采集控制，可以达到传统测量控制手段所不及的精确程度，在航海航空、陆上交通、科学考察、极地探险、地理测量、气象预报、设备巡检、系统监控等方面应用日益广泛。第6章 总结北斗卫星导航时间频率系统由我国自主研发，是北斗卫星导航系统的重要组成部分，本文主要介绍了导航和时间频率的发展现状，列举概括了目前主要的时间频率标准，浅易分析了北斗卫星导航中的时间同步技术，以及北斗卫星导航的授时原理及其相关应用，具体的技术细节可以参阅其他相关文献。世界发达国家和地区对卫星导航系统的建设都十分重视，时间频率系统是卫星导航的基础，对时间频率技术的研究，以及其他国家GNSS系统的分析，有助于我国北斗导航系统的发展和完善，谨以此文帮助大家对时间频率技术有一个初步的认识。致谢由于学院安排，我被外派分配到了学院的合作单位中国电子科技集团第27研究所完成最后的毕业论文，本毕业论文是在27所的高级工程师杨志刚老师的精心指导下完成的。杨志刚老师渊博深厚的学术知识、严谨不苟的学术态度和认真负责的工作作风给我留下了深刻的印象，使我受益匪浅。在课题研究的过程中，杨志刚老师给予了悉心的关怀和无私的指导，提出了大量宝贵的指导性意见和建议，使课题得以顺利完成，在此谨向杨志刚老师表示诚挚的敬意和衷心的感谢。同时，我也要感谢院里领导和中电27所给了我这个机会，让我在27所学习到了很多专业知识，为27所浓厚的学术研究氛围所感染。最后，向百忙之中审阅论文的各位专家致以崇高的敬意和深深的谢意！参考文献1吴海涛，李孝辉，卢晓春，华宇，杨旭海.卫星导航系统时间基础.北京：科学出版社.20112王天. 北斗卫星导航系统授时性能评估研究.长安大学.20143王天，贾小林，张清华. 北斗系统时间性能评估.第五届中国卫星导航学术年会论文集.20144王文瑜.基于北斗卫星的授时系统研制.北京邮电大学.20085高平.导航卫星时频生成与保持技术研究.西安电子科技大学.20116刘娜.北斗卫星共视时间传递技术规范的制定及兼容性设计.第二届中国卫星导航学术年会电子文集.20117杨远喜.北斗卫星导航系统的进展、贡献与挑战.测绘学报.20108米红.北斗星载时间频率系统发展综述.导航定位学报.20149陈洪卿.北斗卫星导航系统授时应用.数字通信世界.201110孙辉.北斗系统时BDT解析.宇宙计测技术.201411陈端阳.北斗系统时间(BDT)的认知与应用.数字通信世界201312许国宏.北斗共视授时技术研究与设计.哈尔滨工程大学.200713China Satellite Navigation 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