偽衛星定位系統中的頻率與時間統一

張 濤,徐亞明,黃勁松

(武漢大學測繪學院,湖北 武漢430072)

0 引 言

衛星定位系統中,頻率的準確度與穩定度以及時間的統一問題非常重要。在真實的衛星定位系統中(例如GPS,GLONAS,GALILEO,北斗等),由于星載的時鐘源都是數臺精確度和穩定度很高的原子鐘,在運行過程中還不斷被地面站監測、修正,才能保證每顆星的時鐘高度精確與同步。而偽衛星定位系統中,一般的偽衛星信號發生器僅采用OCXO,有些甚至是只用了TCXO做時鐘源,因此很難保證系統中的頻率和時間同步。一個頻率與時間未統一的系統,存在即使用雙差也無法消除的time-tag誤差,同時也很難實現單站定位。本文通過對GSG-L1偽衛星定位系統中的頻率和時間的研究,實現了一種可以使偽衛星定位系統中的頻率和時間統一的方法。

1 頻率和時間未統一的情況

在本文討論的偽衛星定位系統中,偽衛星采用的是Pendulum公司的GSG-L1偽衛星信號發生器,一共4顆。發射天線采用Patch天線,接收機采用的是Novatel Propak-V3接收機,接收天線是Novatel GPS-703天線。

GSG-L1偽衛星采用的是OCXO作為整個系統的時鐘源,標稱的精度為1 ppb(日穩)。Propak-V3則使用的是TXVCXO。

在未經過頻率和時間統一之前,接收機初始化完成(這里的初始化含義是成功跟蹤4顆衛星,可以開始測量)的時間大約為3 min。

為檢驗GSG-L1上所配OCXO頻率源的性能,用一臺銣原子頻標做Propak-V3的外接時鐘源,對GSG-L1進行測試。

將銣原子頻標的輸出接到Propak-V3的外接時鐘源接口上(標注了OSC的BNC接口),然后對Propak-V3發出以下命令:

externalclock RUBIDIUM 10 MHz

clockadjust disable

設定其使用外接時鐘源,類型為銣原子頻標,頻率為10 MHz,并禁止其對時鐘的校正?！?br>