GPS精密单点定位(PPP)时间传递是目前时间领域研究的热点。但是在PPP时间传递中,由于星上发射设备时延和接收机设备时延的影响,破坏了载波相位模糊度的整周特性,影响时间传递的准确度。本课题提出了GPS精密站间共视时间传递方法(PCV)。该方法是在两个单站的PPP观测数据基础上,组成站间单差(即共视),通过共视处理,抵消星上设备时延,用"零基线标定"等方法高精度测量两站接收机的设备时延之差,从而恢复载波相位模糊度的整周特性,对模糊度解算形成有效的约束条件,提高站间时间传递准确度。本课题研究PCV模式下站间钟差归算的完整理论公式,分析各项系统误差的影响及改正方法。并对中科院国家授时中心和长春人卫站的IGS跟踪站、双向卫星时间频率传递(TWSTFT)等现有设备进行改造,研制试验平台,用实测数据开展PCV时间传递试验研究,并与TWSTFT结果进行比较分析。
GPS;TWSTFT;PPP;frequency transfer;precision common view transfer
本课题研究了“精密站间共视时间传递方法”,搭建了实验平台,开展了实验验证,具体的研究内容主要包含1)在原有双向卫星时间传递实验平台的基础上,对其进行了完善和改造,建立了“精密站间共视时间传递”的软硬件实验平台;2)研究了数据预处理与质量控制方法,编写了数据预处理与质量控制软件,实现了GPS/BDS观测数据的预处理;3)基于IGS精密产品(精密星历、精密星钟差)、载波相位测量数据,研究了顾及模糊度的整周特性以及接收机通道的时延的精密共视时间频率传递方法,确定了时间频率传递的方案,研制了时间频率传递软件;4)实验验证采用标定两台接收机通道的时延差,以一台接收机作为时间参考,采用本项目提出的精密共视时间频率传递方法,将共视方法时间频率传递准确度由传统的3~5纳秒提高到亚纳秒量级;5)将精密站间共视时间频率传递方法应用于我国北斗系统,并开展了实验研究;6)利用本项目研制的实验平台还开展了站间钟差残差与测站环境温度的相关性研究以及卫星双向非连续时间比对,都取得了很好的研究成果。本课题搭建的实验平台、理论研究成果以及相关软件已应用于中国科学院国家授时中心iGMAS数据中心以及分析中心的建设;项目执行期间课题组发表相关论文10余篇,其中SCI检索4篇,EI检索10篇;申请国家专利一项;获得软件著作权2项;专著一部;培养博士生5名,硕士生4名。