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体积 2019年 |文章的ID 1438739 | https://doi.org/10.1155/2019/1438739

小君谢,王张Jian-jun,帮派, 建设北斗卫星导航系统测量误差的方法”,无线通信和移动计算, 卷。2019年, 文章的ID1438739, 15 页面, 2019年 https://doi.org/10.1155/2019/1438739

建设北斗卫星导航系统测量误差的方法

学术编辑器:柯熊
收到了 2018年6月19日
修改后的 2018年9月25日
接受 2018年12月02
发表 2019年1月15日

文摘

基于伪距测量误差的北斗卫星导航系统,分析了系统的测量原理。针对系统中的困难测量误差指标体系,整体施工方法基于经验估算方法和测量误差系统提出了误差分布模型。基于层次分析法,测量误差指数的相关分析模型,指标之间的关系进行了分析,系统测量误差指数构造层次结构。根据经验估算方法和误差分布模型、索引值分解和基于最终的分配系统的服务性能,和一个明确的表示索引匹配的复杂关系。最后,通过分析定位功能的原则在地面交通控制方式,以卫星时钟误差为例,模型分解一层一层地建立了项目及相关指标。索引词之间的关系进行了研究,量化指标的价值。与当前系统的实际操作条件,验证了方法的正确性,这提供了一个基础的演示卫星导航系统的索引值。根据经验估算方法和误差分布模型作为一种新的计算方法,在一定的条件下建立的指标体系是合理的,它可以被应用到错误控制调整卫星导航系统工程建设。

1。介绍

全球导航卫星系统(GNSS)是卫星无线电导航和定位系统。它可以提供精确的三维位置、三维速度、导航数据,精确的卫星时间参考,为所有类型的用户和其他信息。它显示出越来越重要的使用在军事和民事应用程序和其应用前景远远超出人们的想象1]。根据经验估算方法和误差分布模型作为一种新的计算方法,在一定的条件下建立的指标体系是合理的,它可以应用于卫星导航系统的误差控制调整工程建设(2- - - - - -8]。

北斗卫星导航系统的建设是一个复杂而巨大的系统工程。北斗卫星导航系统时使用位置或导航,有各种错误的观察和测量,如北斗系统的误差信号,其中包括卫星星历误差和卫星时钟误差;北斗的传播误差信号从卫星到用户接收天线包括电离层延迟改正错误和对流层延迟改正错误,等;北斗用户接收机信号产生测量误差,包括观测噪声误差与天线相位中心误差。本文定义了北斗卫星导航系统的测量误差系统作为一个有机结合的错误索引元素测量过程的北斗卫星导航系统9- - - - - -15]。相关性和约束关系和多个单一测量误差的性能指标测量误差指标,和一种内在的卫星导航系统的一部分,以及确保稳定运行的重要基础的卫星导航系统。它决定和限制了卫星导航系统的功能和性能。

各种测量误差存在的北斗卫星导航系统,将有一定影响系统的测量精度,误差是不可避免的。然而,一些技术可以用来减少误差对测量精度的影响。为了确保系统的最终服务精度满足设计要求,系统的演示设计,各种错误需要反复调整和模拟计算系统定位精度根据系统的精度要求,最终得到满足精度指标的情况下,按照当前的技术发展水平指标分布的错误,和每个链接的错误控制工程开发过程中的指导。

如何从系统服务性能,建立指标体系,明确地描述指标体系中存在的复杂关系已成为一个热点话题在北斗卫星导航系统的研究。基于北斗卫星导航系统的研究测量误差指数,本文构建一个层次结构的系统测量误差指标层次分析法的指导下,基于经验和提出了一种整体测量误差系统预测方法和误差分布模型的方法来研究之间的关系的指标体系和量化指标相关的索引值。

2。北斗卫星导航系统定位原理和误差分析

2.1。系统定位原理

的原则,北斗卫星导航系统的定位主要是基于空间几何的相关原理和物理知识,利用卫星在空间分布和之间的距离计算卫星和地球表面特定位置的地面点。与陆基光电测距方法,北斗卫星导航系统实现了伪距测量(16- - - - - -19]。原则上,它需要两个时钟,一个被称为卫星时钟和其他被称为用户接收机时钟(本地时钟)。因为有一个时钟误差卫星时钟和用户接收机时钟,称为伪距测量的距离。为了方便分析各种误差对测量精度的影响,错误通常是由于卫星的伪距参数测量,可以视为等价伪距的误差值。本文重新分析代码的物理定义伪距和梳理出的各种误差源参数20.- - - - - -23]。假设的时间称为卫星传送信号,传输时间和时间叫做接待时间当用户接收信号。图1显示了北斗卫星导航系统的信号代码伪距测量原理。

通常,用户与北斗卫星时钟不同步的时钟。北斗导航系统时间(BDT)等于t。然后在t是用户接收机时间 ,用户接收机时间之间的差异和北斗导航系统时间记录 ;也就是说, 同样的, 伪距之间的距离定义为信号接收时间和传输时间: 在哪里 代表的实际传播时间从卫星到接收机的信号。

替代(1)上面的方程;也就是说,

实际的北斗卫星导航信号的传播时间由两部分组成:一是信号传播时的几何距离,另一个是造成的传播延迟的氛围;也就是说,

大气传播延迟可以分解为两个部分:电离层延迟 和对流层延迟 用(5)(4),

的公式, 代表了伪距观测; 是真正的卫星到接收机的距离; 代表了噪声误差。方程(6)通常被称为伪距观测方程,即基本方程为用户接收机使用伪距来实现单点绝对定位。

北斗卫星导航系统定位精度是错误 的公式,位置是几何精度因子的空间位置; 是测量误差的因素。

2.2。测量误差分析

有许多错误定位精度的准确性产生的北斗卫星导航系统,例如,卫星的轨道,大气折射,北斗定位接收器。这些错误有一个很大的影响在北斗卫星导航系统的定位精度。导航和定位系统,距离测量误差造成的误差都可以相当于由于伪距测量误差。这些错误统称为用户等效距离误差( )。

为了分析各种误差对精度的影响,假设影响定位精度的误差源都是独立的,和卫星大约表示为零均值高斯随机变量的方差是由每个组件的方差之和。测量误差的因素是卫星

根据公式(6),北斗卫星导航系统定位精度密切相关的测量误差。测量误差是受到很多因素的影响,如卫星轨道误差、卫星时钟误差、电离层误差,对流层误差、多路径、热噪声。根据不同的测量误差的统计特性,这些错误可以分为偶然误差,系统误差,和异常错误,如图2

系统误差是指某种法律的错误,比如常数系统错误,造成的周期性系统误差,等,系统的某些因素的影响。系统误差的影响是累积的。例如,动态模型错误,卫星轨道误差、坐标系统错误,电离层延迟误差,和对流层延迟误差是系统错误。随机误差是指各种随机因素造成的错误。个人这种类型的错误是随机和不规则,但统计上服从特定的统计规则,如正态分布或重尾分布(Huber分布),例如,卫星测距误差、空间信号抖动误差等异常错误指的错误造成的设备异常和异常变化的观测条件和一般表达形式的异常值。卫星测距错误或载波测量误差造成的卫星轨道机动,卫星设备故障,接收失败,和其他极端错误异常错误。

3所示。测量误差指数基于层次分析法的建筑模型

3.1。系统测量误差水平分解方法

层次分析法的原理是先分解决策,画一些重要的影响因素,并构建一个多层次结构模型进行分类。后从较低的水平,分析潜在因素的相对重要性,上层因素按照重要性程度和等级。层次分析法的特点是量化和等级化。它可以将复杂的问题分解为相对简单的小问题,然后计算,依次分析。

层次分析法的具体应用步骤如下:确定需要决定的具体问题,并将问题分解为目标层、准则层和指标层。决策问题是目标水平,最终的解决方案是指标水平,和标准水平包括关键决策时需要考虑的标准,如图3

根据层次分析法(AHP),北斗卫星导航系统的测量误差元素分解为系统目标、标准和指标。在此基础上,进行定性和定量分析。复杂的系统测量误差问题表示为一个有序的层次结构。层次分析结构如图5。导航卫星的能源效率状态,信号传播环境和地面接收设备直接反映了测量误差的来源和整个系统的能源效率的水平。因此,导航卫星,信号传播环境中,地面接收设备(包括北斗用户接收机和地面交通控北斗接收机),和上面的三个(导航卫星,信号传播环境和地面接收设备)不同时期的耦合难以明显错误定义为准则层2指标。

同时,卫星延迟误差、卫星误差、电离层、对流层,和北斗用户接收机的噪声误差,多路径误差,和许多其他因素对测量误差能源效率有很大的影响,细分成第三因素指标水平根据规则,如图4

3.2。系统测量误差指标相关性分析模型

有北斗卫星导航系统的测量指标之间的定量关系在物理意义上,但任何两个视觉关系的变化测量和测量误差指标数据之间的链接关系,通过一个或几个指标能否区分法律或其他指标的变化是衡量是否变化依赖于一个或几个指标的关系仍有待进一步分析。

测量误差指标的定量关系的北斗卫星导航系统可以分为两种类型:一种是一种确定的关系,叫做函数关系;另一个是不确定性关系,称为相关关系。系统测量误差之间的功能关系的物理特性指标是由北斗卫星导航系统操作和测量误差的定义特征指标。相关关系反映了相关表单和关联度的研究变量或反映了正则变量变化时,另一个变量将遵循相应的法律的变化,以及这种变化的值是不确定的。因此,初始搜索这样的北斗卫星导航系统的不确定性测量误差指数可以由测量误差特性指标进行相关性分析,发现错误特征索引数据之间的相关系数。

测量误差指数的相关分析数据是我希望内在规律隐藏在统计指标数据通过数据挖掘技术。在大多数情况下,两者之间的相关分析我们执行执行指标。这需要使用二进制变量相关分析。不同类型的变量数据应该使用不同的相关分析方法。当测量误差的统计指标用于相关分析,误差指标通常是数值变量。因此,皮尔森相关系数分析方法用于确定负载特征之间的相关系数法。

让两个随机变量X和y,那么两个变量的相关系数

在哪里 是两个变量的协方差; X和Y的方差;的总体相关系数是衡量两个变量之间的相关系数。

然而,事实上,总体相关系数通常是未知的,需要使用样本相关系数估计。测量误差的特点,让 , 从测量误差这两个时间序列特征指数X和指数Y,分别,然后指数之间的相关系数 : , 代表的意思是X和Y的值序列,和测量误差特征索引数据样本相关系数 是一个统一的整体相关系数的估计量的指数。

3.3。系统测量误差分布模型

建立北斗卫星导航系统的测量误差指标的过程实际上是错误的分配基于系统服务的设计要求。错误的分配应该考虑所有错误组件的分布。北斗卫星导航系统的测量误差,根据“北斗二号”卫星导航系统的工程建设经验,对于一个给定的系统误差,可以删除第一个从总误差的影响,然后剩下的随机误差和不确定的系统误差分配问题进行了分析。如果每个索引项的误差允许范围是确定,其他错误被分配根据错误决定。如果索引项的误差容许范围不能确定,它是分布式根据平等的行动原则。

平等行动的原则是首先考虑的误差北斗卫星导航系统的每个部分有同样的影响总体误差。就是说,在分配错误,错误的因素都是随机错误和不相关,然后任意函数的误差传递公式 的不相关的变量 在这个公式 , 是直接测量的相对误差。根据误差分布的要求,当 ,确定的值 ,需要满足公式 ,根据按劳分配的原则,要求

错误的分配的原则平等行动可能会出现不合理的,因为计算本地错误都是平等的。这一点很容易实现对一些测量值来确保其测量误差不超出允许范围,和一些测量值很难满足要求;以满足其测量准确性,绑定使用昂贵的高精度仪器或支付更大的劳动力。从(9),我们可以看到,当每个直接的错误数量是固定的,相应的测量误差的误差传递系数成反比。因此,每个测量误差是不平等的,有时,相位差时可能会大本地错误是相等的。因为上述两种情况下,错误的原则分配给平等的行动必须根据具体情况调整。错误条件是很难保证在测量期间,容许误差值应适当扩大。在测量错误很容易保证,容许误差值应尽可能减少。错误的调整后,总误差也应该根据误差分布公式计算是否超过给定的函数误差的允许值。

3.4。施工测量误差指数模型

选择合适的精度分析和误差指数分配过程是设计过程的关键。在图所示的流程5被用于实际的分析模型,实现了工程应用的效果。

4所示。结果与讨论分析北斗卫星导航系统的测量误差

4.1。层指标相关性分解系统测量误差的因素

为了分析测量指标之间的相关性的北斗卫星导航系统误差指标和确定它是否符合指标体系建立的原则,我们可以使用一个方法计算相关性的评估指数项之间的关系。

将北斗卫星导航系统公布的数据为例。使用的数据包括①卫星时钟误差(I1),②卫星延迟误差(I2),③相对论效应误差(I3),④卫星星历误差(预告),⑤电离层折射误差(I5)⑥对流层折射误差(16)⑦多路径或闭塞错误(I7)和⑧北斗卫星导航接收机测量误差(I8);在地面控制状态,地面控制部分错误是包含在星历误差和卫星时钟误差。相关计算结果如表所示1


r11 r12 r13 r14 r15 r16 r17 r18

r11 1.00 0.15 0.08 0.72 0 . . 57 0.59 0.41 -0.83
r 21 0.15 1.00 0.04 0.09 -0.11 0.06 03 0.19
r31 0.08 -0.04 1.00 0.05 0.12 0.07 0.01 -0.10
r41 0.72 0.09 -0.05 1.00 0.52 0.49 0.32 0.65
r51 0.57 0.11 0.12 0.52 1.00 0.02 0.07 0.81
r61 0.59 0.06 0.07 0.49 -0.02 1.00 0.08 0.85
r71 0.41 0.03 -0.01 0.32 0.07 -0.08 1.00 0.87
r81 0.83 0.19 0.10 0.65 -0.81 0.85 -0.87 1.00

计算值的相关性 根据公式(10)。的价值 1 - 1和描述之间的线性相关程度和方向测量误差特性的两个指标: ,有两个测量误差特性指标之间的正相关关系; ,有两个测量误差特性指标之间的负相关; ,有一个完整的两个负荷特性指标之间的相关性; ,之间不存在线性相关的两个测量误差特征索引。根据经验,相关的程度分为以下情况:当 ,它可以被视为高度的负载特征之间的相关性;当 ,它可以被视为一个测量误差与中等程度的相关性;当 ,认为测量误差特征指数低度相关;当 ,测量误差特征指数相关性极其微弱;它可能被视为无关紧要。之间的相关程度,测量误差特性指标是根据相关系数的大小,确定和排序执行删除无关的索引。

1有一定的意义,但这并不完全代表测量误差指标的相关性。这里,只有建设的典型例子是提供模型的方法。根据表1之间有很强的相关性,卫星时钟误差等误差指标。即卫星时钟误差作为一个例子进行进一步分解,直到分解指标项目是相互独立的。相关的误差源卫星时钟误差的错误主要包括卫星时钟的性能的准确性satellite-to-earth时间比较,和明星时钟的更新率参数。卫星时钟误差分解相关索引条目,如图6

4.2。索引项分配基于经验估算方法
4.2.1。准备为每个指标项估计分布的经验

北斗卫星导航系统的可用性和使用的截止角接收器。减少截止角会导致更好的可用性。然而,降低截止角观察卫星大气将引入更大的错误,所以应该合理选择截止角的基础上达到可用性指数。据统计的系统可用性在不同截止角,可以看出当截止角5°,可用性大于98%,可以满足一般需求的可用性。因此,为了保证通用性,当位置误差值测量误差指数的计算,截止角5°。在这个时候,当位置误差小于或等于2.5,系统是可用的和系统可用性是好的。中国的可用性是100%。系统能够更好地满足定位和导航的需求在中国和周边地区。

北斗卫星导航系统的定位精度误差与几何精度因子的空间位置和测量的误差因素 在地面操作控制方式,系统的定位精度优于10米,和位置精度因素的系统位置误差= 2.5,

从数据35的平方和的平方根的测量误差指数指标层4米;也就是说,

①卫星延迟误差指标分配。延迟的零点卫星系统的输出信号转换电路、信号转换电路的输出的延迟波调制器的输出,从微波调制器的输出延迟到功率放大器的输出,功率放大器的输出的延时天线的相位中心,和之间的误差信号,发射天线的相位偏差阶段,和satellite-to-earth时间车载导航卫星延迟错误比错误。目前,卫星延迟误差对定位的影响预计将在0.2 ns。

②分布的相对论效应误差指标。根据相对论,时钟振荡器的运动速度不同会产生频率偏移量,与不同的重力位时钟振荡器将产生重力变化。在北斗卫星导航和定位调查,由于不同状态的北斗卫星钟和接收机钟,他们的移动速度和重力是不同的。

星载原子钟的频率稳定度表达式可以近似 ( 是第二个稳定, 一天稳定, 测量时间间隔)。卫星时钟时间抵消方差 由于它是由卫星时钟同步的时间间隔和校准方法校准(地面时钟通常是基于氢钟), ( 当前时间和吗 校准时间)。表2显示之间的关系 , ,同步校准时间间隔 ,和测距误差。


相应的测距误差

4个小时 一天 0.17 ps 5.1 e-5m
1天 一天 0.45 ps /

因此,卫星已经被修正,相对论对贝尔的稳定性的影响低于1 e15汽油。这一项可以忽略。

③分配卫星星历误差指标。卫星星历误差也叫卫星轨道误差。评估和处理卫星轨道误差更为困难,因为卫星受到多个轨道的扰动操作的联合效应,地面监测系统,它是难以准确掌握这些力量的变化规律。北斗卫星导航系统卫星配备激光反射镜。卫星激光反射器的精度可以达到1 - 2厘米,和现有的轨道确定技术和微扰模型已得到改进;因此,理论上精密定轨的精度可以达到8分米的顺序,甚至厘米。然而,由于这三个地面监测站的北斗卫星导航系统位于中国,很少有卫星跟踪弧线,和分布极不平衡。因此,使用3监测站的观测数据来确定跟踪的准确性难以得到改善。目前,星历误差对定位的影响预计将被控制在1米。

④电离层折射误差指标分配。电离层折射误差观测中的错误是由于电离层的影响。当北斗卫星导航信号穿过电离层的路径导航信号将会弯曲,传播速度也将改变,承运人传播的速度将加快,和代码传播速度将减少,这样将倾斜测量距离。这种效应被称为电离层折射。我国是在情理之中的北半球,在南方一些地区位于赤道异常的区域,不同的天线和卫星之间的仰角电离层折射误差,振荡和平均估计的电离层折射误差指数需要执行。这个时候,电离层折射的角度30 o为平均值,电离层折射误差约20米,和等效误差距离大约是6米,如图7。在中国和电离层网格的划分如图8

使用正确Klobuchar模型电离层折射,平均有效率达到70%以上在北半球的情理之中。加上电离层误差网格校正算法和使用网格模型的间隔5°×5°,垂直电离层延迟在用户的经度和纬度的渗透计算。得出电离层后的残余大气折射误差模型参数校正有望控制在3米之内。

⑤对流层折射误差指标分配。由于大气密度大于电离层和大气的状态也更复杂,与此同时,对流层的与地面接触,并接收从地面辐射热能。其温度降低随着高度的增加。因此,当北斗卫星导航信号穿过对流层,它也会导致传播路径弯曲,造成偏差的测量距离。这种现象叫做对流层折射。没有更好的方法来纠正对流层延迟错误。通常,修正使用Hopfield和Sastomonin等模型。后的残差修正预计将达到lm。

⑥多路径或闭塞错误分配指标。造成的错误很难完全消除多路径效应及其影响只能尽可能地削弱了。常见的做法是避免强反射表面在定位过程中,使用一个接收天线与抗多径效应和使用延长观察时间和平均方法。简而言之,多路径误差可以控制在2 m使用合适的方法。

⑦北斗卫星导航接收机测量误差指标分配。北斗卫星导航接收机的噪声具有广泛的含义,包括接收机时钟歪斜,代码跟踪错误引起的热噪声,干扰,等等,也称为伪距测量误差。它还包括天线的热,放大器和各种电子设备热噪声、信号量化误差、卫星信号之间的互相关算法错误决定码相位和载波相位和各种计算接收器软件中的错误。基于综合统计数据,噪声的影响前北斗卫星导航接收机定位的误差可以控制在1 ns。

⑧分布的地面运动控制部分误差指标。地面卫星导航系统是一个复杂的领域,这是整个导航系统的控制中心。这是一个典型的关键任务系统,负责整个导航系统的运作和管理。它负责卫星时间同步、精密定轨和电离层延迟处理,系统完整性监视和广域差分处理关键服务领域,导航信息的上行注入参数,和卫星星座和有效载荷的管理和维护。预计该系统误差对定位的影响小于0.3 ns,地面站测距接收机中的准确性和地面收发通道标定误差。

4.2.2。卫星时钟指标项分配

根据卫星延迟误差,相对论错误,对流层误差,对流层误差,接收机测量误差、卫星星历误差、卫星时钟误差指标定量计算:

用上述定性指标分配到上面的方程,相当于距离误差卫星时钟误差可以得到: 定位服务,为了达到10米的准确性,卫星时钟偏差预测精度优于3.2 ns当系统执行的卫星时钟偏差预测(预测,精度误差造成的时钟差应小于0.952米)。

4.3。错误分配卫星时钟误差建模索引值

有频率和相位偏差和承运人之间的相位噪声,信号,伪代码和名义载体和伪距由导航卫星信号。接收机的导航信号的抖动误差主要是反映在信号捕获和区分的能力。接收机的前端移除相邻频段的干扰信号通过信号过滤。与此同时,为了更好地捕捉弱信号,信号功率应该放在1010 - 1011倍。如果载波频率误差小于1 e-11hz,然后接收方不能歧视载波频率误差在信号采集和恢复和对系统服务精度没有影响。星载时频参考10.23的二阶稳定信号通常是高0.5到1个数量级。根据星载原子钟的发展,北斗卫星导航系统的二阶稳定星载时频参考信号是5 e-12 10.23米,和相应的二阶至少5 e-12原子钟卫星稳定。

根据图7相关指标卫星时钟误差指标包括卫星时钟性能,satellite-to-ground双向时间比较,和卫星时钟参数更新率。的更新率卫星时钟参数是一个约束指标,但它起着关键作用的控制卫星时钟误差。一般来说,卫星时钟参数更新率越高,卫星时钟精度越高,同时,它可以弥补不足造成的错误卫星时钟性能。本文的预测策略一小时预测一个小时用于分解指标价值提高明星时钟的更新率参数。

4.3.1。分布的卫星时钟误差性能指标

根据原子钟噪声特点,卫星时钟是e-12稳定在5秒。频率稳定的范围内数十秒的时间间隔有关τ1/2。自从观察策略是观察预测为1小时,1小时的小时稳定卫星原子钟

计算结果基于误差估计公式 代表最终的模型预测的准确性。实际的模型预测结果精度有一定程度的衰减。为了确保实际精度的有效性,必须保留30%的利润,和卫星原子钟的性能可以获得(小时稳定)

同样,其他卫星时钟的稳定性可以估计如下:

第二个稳定:

十秒钟稳定性:

100年第二次稳定性:

千秒稳定:

百万第二的稳定:

天稳定性:

卫星原子钟性能的影响(1小时稳定)卫星时钟误差

4.3.2。二维分解前期比精度指标

根据误差分布的原理,卫星双向时间精度误差和卫星

明星之间的双向时间比较的精度和地球分为时钟误差预测模型的准确性和源时钟误差预测模型的准确性。其中,时钟误差预测模型的应用使用线性模型作为常用的模型,包括多项式模型、灰色模型和时间序列模型。时钟误差的特点所引入的误差预测模型0.1 ns 0.01 ns。如果它超过0.1 ns,预测模型没有使用价值。的最大误差0.1 ns和等效距离误差转化为0.03 m,数据源时钟误差预测模型的准确性

4.3.3。时钟误差预测模型数据源精度指标项量化分解

数据源所引入的误差精度的时钟偏差预测模型分为系统误差和随机误差。系统误差主要指的是时间比较环节引入的系统误差时钟数据观测过程的差异。根据误差分配的原则

①时钟误差预测模型数据源的准确性随机误差。根据图7,数据的随机误差源的时钟误差预测模型主要是由于错误引起的时间比较卫星时钟和注入站和错误注入站时钟与主时钟。

②比较随机误差的量化指标条款之间的卫星时钟和监测站。根据相关性分解,随机误差之间的卫星时钟和监测站时钟可分为satellite-to-ground链接随机误差,卫星时钟时频基准性能,注入站时钟时频基准的性能。

自从假设观察策略是观察1小时,预期1小时,星载时频基准的性能直接相关的小时稳定卫星时钟。根据上面的章,卫星时钟的性能是分解,和卫星时钟的小时稳定 相当于距离误差

注入站时钟的性能略优于卫星时钟,但它反映在用户等效距离误差,这几乎是相等的。

根据误差分配的原则,

的等效距离误差time-to-space star-to-ground随机误差的误差是0.45米;也就是说,time-to-station satellite-to-ground时间是1.5 ns的随机误差。从模型的角度分析,time-to-station电视台和卫星之间的比较是相当于随机误差。

明星时报随机误差的比较指标。根据图7的link-to-link随机误差,利用相关性分解,包括卫星和卫星伪距测量精度、设备延迟误差、电离层延迟误差,和多路径误差等,根据误差分配原则:

根据公式(31日),用户等效距离的伪距测量误差精度,设备延迟误差、电离层延迟误差,和多路径误差是0.22米,0.7 ns。

⑤主时钟性能指标量化分解。自从观察策略是观察1小时,预期1小时,它可以首先认为小时稳定的主要贝尔等于1小时卫星时钟的稳定性;也就是说,第二个是5 e-12稳定。然而,在实践中,主要控制站选择主时钟时,所选择的主时钟至少是半秒高于卫星时钟,所以二级稳定分配给主时钟1 e-12。根据前一章的指数分解贝尔理论性能可以估计的稳定性指标主要贝尔:

秒的稳定性:

十秒钟稳定性:

100年第二次稳定性:

千秒稳定:

百万秒稳定:

天稳定性:

有一个最大的常数项要求时钟不同预测模型的北斗卫星导航系统的导航消息广播,和物理之间的偏差卫星时钟时间和系统时间应该小于1毫秒。如果超过1毫秒,原子钟需要身体上的调整,这种调整会影响车载原子钟的稳定输出指标。这需要更少的调整,调整时间间隔应大于100天,并且它可以估计卫星时钟的频率精度

为了保证实际应用的可靠性,需要储备一定的保证金,并采取一个索引值的数量级高;也就是卫星时钟的频率精度约e-11。根据经验,主时钟的频率精度高2个数量级比卫星时钟。因此,主时钟的频率精度e-13可以设置为1。

卫星时钟的频率漂移率可以近似

为了保证实际应用的可靠性,需要储备一定的保证金,并采取一个索引值的数量级高;,卫星时钟的频率漂移率大约是2 e-13。每次比较后,可追溯性的准确性需要增加一个数量级。主时钟的频率漂移率是一个数量级高于卫星时钟的频率漂移率。因此,主时钟的频率漂移率可以作为2 e-14。

5。北斗卫星导航系统测量误差指数定量验证

通过分析测量误差的大小和价值关系的北斗卫星导航系统的指标,测量误差的大小的指标,北斗卫星导航系统在地面控制模式可以总结。比较与北斗卫星导航系统目前完成的测量误差指标可以验证方法的正确性,如表所示3


北斗卫星导航系统测量误差指数 等效距离误差(m)量化模型 完成北斗卫星导航系统测量误差指数(m)

定位精度 10米 10米

位置误差系统定位精度的因素 2。5 2。5

UERE 4 4

卫星延迟误差 0.06 0.06(定性)

相对论效应误差 - - - - - - - - - - - -

卫星星历误差 1 1

电离层折射误差 3 3

对流层折射误差 1 1

多路径或闭塞错误 2 2

北斗卫星导航接收机测量误差 0.3 0.3

卫星钟差 0.952 0.9

星载原子钟性能指标 频率稳定度 第二稳定5 e-12 e-12 1.1秒稳定,100秒稳定3.5 e-14 Thousand-second稳定1.1 e-14 Million-second稳定3.5 e-14,一天2 e-14稳定 第二个稳定3 e-12秒稳定1 e - 12100秒稳定3 e-13 Thousand-second稳定1 e-13 Million-second稳定3 e-14,一天2 e-14稳定
频率精度 1 e-11 1 e-11
频率漂移率 2 e-13 / d 1 e-13

注入站时钟性能指标 频率稳定度 第二稳定5 e-12 e-12 1.1秒稳定,100秒稳定3.5 e-14 Thousand-second稳定1.1 e-14 Million-second稳定3.5 e-14,一天2 e-14稳定 第二稳定3 e-12秒稳定1 e-12, 100秒稳定3 e-13 Thousand-second稳定1 e-13 Million-second稳定3 e-14 2 e-14天稳定
频率精度 1 e-11 1 e-11
频率漂移率 2 e-13 1 e-13
主时钟性能指标 频率稳定度 第二稳定1 e-12秒稳定2.2 e - 13100 -第二稳定1 e-13 Thousand-second稳定3 e-14 Million-second稳定1 e-14天稳定3 e15汽油 Million-second稳定性:1 e-14稳定天:3 e15汽油
频率精度 1 e-13 3 e-14
频率漂移率 2 e-13 / d 1 e-14 / d

明星的时间比较 伪距测量精度 0.7 ns 0.5 ~ 1纳秒
设备延迟误差 0.7 ns 0.5 ~ 1纳秒
电离层延迟误差 0.7 ns 0.5 ~ 1纳秒
多路径误差 0.7 ns 0.3 ~ 1纳秒

时钟偏差预测的准确性是影响测量精度的一个重要指标的北斗卫星导航系统。它使用地面控制模式下的指标体系作为输入,量化卫星时钟误差指标,并比较与罗盘的测量误差指标卫星导航系统建设完成。参数推断主时钟、卫星时钟和注射时钟秒,十秒,hundred-second稳定指数是在系统的真正价值的准确性。超过1000秒离开系统的精度范围,这是符合的跳跃特征一致时钟成千上万秒之后。地面伪距测量的准确性,车载的伪距测量精度,设备延迟误差、电离层延迟误差0.7 ns按照误差分配原则。其中,地面伪距的测量精度和车载伪距测量的精度与测距导航信号所使用的代码。因此,0.7 ns表示范围的方向。实际价值的范围内,证明该方法的有效性。设备发射和接收设备的延时误差包括时间延迟和不稳定的卫星转发器延迟等。0.7 ns的真正价值范围内,验证方法是正确的,和电离层延迟误差可以进一步减少到0.5 ns利用多站和双频监测观察,表明0.7 ns验证范围内,该方法是有效的。多路径误差的位置和环境相关接收机,并量化值是在系统的真正价值,具有典型的意义。

6。结论

北斗卫星导航系统的演示过程中,需要反复调整错误和模拟计算系统定位精度根据系统的精度要求;最后,符合当前的技术发展水平指标分布条件下满足精度指标,以及各个环节的误差控制在工程开发过程指导。在本文中,基于北斗卫星导航系统的伪距测量误差,测量误差系统的整体施工方法基于经验预测方法和量化分解建模提出了。明确表示索引匹配实现的复杂关系和定性结合数值匹配关系和约束关系的索引值指标相关系统服务性能和测量误差指标体系建立的北斗卫星导航系统。从验证结果,这个方法是可行的,可以用于指导错误控制在系统工程建设。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是由中国国家自然科学基金重大研究项目奖91538109下,中国国家自然科学基金会奖61203226。

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