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GPS共视法是目前时间频率远距离量值传递的主要技术,传递不确定度可达几个纳秒,该技术也是目前国际计量局(BIPM)用于国际原子时合作的基本手段之一,其核心是GPS共视法接收机及后期处理算法。该课题主要是对GPS共视授时中算法的研究,其主要工作如下。
分析了影响共视授时精度的主要因素,然后提出了提高共视授时精度的主要方法,即抗多径干扰的方法。分析了GPS共视的主要误差源,并给出了对各误差源的修正方法和精度。对GPS共视中伪码多径的影响进行了理论上的初步分析,并针对共视授时的静止特性和多径影响的周日特性,初步探讨了共视授时中的抗多径方法,该结果对进行GPS共视授时实验、提高授时精度有一定的参考作用。
GPS共视法事后对观测资料的交换和处理周期较长,往往需要几天或几个星期才得到定时结果。因此对共视观测资料的处理进行了研究,其常用的Vondrak平滑法以及低通滤波无法对数据实时处理,分析了共视资料的特点,用一种卡尔曼滤波算法实现两站之间近实时共视观测资料的处理,实验结果表明,这种近实时共视算法除了具有实时性,还可达到很好的精度。
针对近实时共视应用中多个站点间相互比对的情况(例如,通信网时间同步等),在卡尔曼滤波算法基础上使用可实时实现的间接观测平差处理技术(平差处理的数据源是Kalman滤波结果),根据站点间距离设置权值,通过对冗余观测数据的平差处理,可在满足实时性的同时进一步提高比对精度,并可避免因一个站点出故障而影响整个比对网络,从而提高比对可靠性。