本书以北斗卫星导航系统为重点,较为详细而地介绍了卫星导航系统的授时技术及其应用情况。全书共5章,分别介绍了授时技术的发展情况、卫星导航系统时间产生的基本原理与方法、北斗授时原理与方法、GNSS授时接收机技术以及北斗授时技术应用等内容。全书内容基本覆盖了卫星导航系统授时技术所涉及的知识和成果,既介绍基本知识,也介绍了研究和应用成果。
北斗卫星导航系统是我国自主建设的导航、授时系统,目前已正式提供服务,其相关定时产品系列化产业已初步形成。该书结合国内发展现状,旨在推广北斗授时应用,摆脱我国一些关键领域时间应用过度依赖GPS的局面,对于实现国家用时标准的统一,提高用时安全具有实际意义。
吴海涛,男,1966年1月出生,理学博士,研究员,博士生导师,国务院政府特殊津贴获得者。长期从事高精度时间传递和卫星导航领域的研究与应用工作,提出了罗兰C自主授时的设想,在我国长波授时系统中得到应用,参加了我国卫星导航系统的建设。任中国科学院精密导航定位与定时技术重点实验室主任,《卫星导航》主编,《时间频率学报》编委,中国卫星导航学术年会组委会秘书长,中国计量测试学会高级会员,中国电子学会高级会员。出版《卫星导航系统时间基础》专著1部。
目 录第1章 绪论 11.1 现代授时技术的发展 21.1.1 授时技术概述 21.1.2 BPM短波授时 41.1.3 BPL长波授时 71.1.4 BPC低频时码授时 111.1.5 广播电视授时 151.1.6 计算机网络授时 181.1.7 电话授时 201.2 卫星导航系统及其授时 221.2.1 子午仪卫星导航系统 221.2.2 从GPS到GNSS 231.2.3 卫星导航系统的授时能力 241.3 北斗卫星导航系统 25参考文献 27第2章 GNSS时间系统 292.1 GNSS系统时间 302.2 GNSS时间系统的组成及其功能 302.2.1 GNSS时间系统的组成 302.2.2 GNSS时间系统的特点 322.2.3 GNSS时间系统的功能 332.2.4 原子钟在卫星导航系统中的作用 342.3 GPS时间系统 352.3.1 GPS时间系统的构成 352.3.2 GPS系统时间的产生 362.3.3 GPS系统时间的溯源 382.4 北斗卫星导航时间系统 392.4.1 BD时间系统的组成 392.4.2 BD系统时间的产生 402.4.3 BD系统时间的溯源 412.5 GNSS系统时间互操作 412.5.1 GNSS系统时间与UTC的关系 422.5.2 GNSS系统间的时间转换 432.5.3 系统时差的确定及特性分析 44参考文献 47第3章 GNSS授时原理与方法 493.1 GNSS授时原理 503.1.1 RNSS单向授时原理 503.1.2 北斗RDSS单向授时原理 513.1.3 北斗RDSS双向授时原理 533.2 GNSS授时方法 553.2.1 RNSS单向授时方法 553.2.2 北斗RDSS单向授时方法 593.2.3 北斗RDSS双向授时方法 603.3 GNSS授时主要误差及修正 613.3.1 电离层时延 623.3.2 对流层时延 653.3.3 多路径误差 693.3.4 地球自转改正 713.3.5 相对论效应 723.3.6 卫星钟差 733.3.7 卫星星历误差 743.3.8 与接收机相关的误差 763.4 GNSS授时精度 783.4.1 RNSS单向授时精度 783.4.2 北斗RDSS单向授时精度 793.4.3 北斗RDSS双向授时精度 81参考文献 81第4章 北斗/GNSS接收机定时技术 854.1 北斗/GNSS授时接收机基本框架 864.2 GNSS信号捕获 874.2.1 搜索方式 884.2.2 信号捕获算法 904.2.3 信号检测 964.3 GNSS信号跟踪 1014.3.1 信号跟踪原理 1014.3.2 载波跟踪环路 1024.3.3 码跟踪环路 1094.4 导航数据同步 1124.4.1 导航数据位同步 1124.4.2 NH译码 1134.4.3 导航数据帧同步 1144.4.4 BCH译码与解交织 1154.5 伪距测量 1174.5.1 卫星信号发射时刻 1184.5.2 卫星信号接收时刻 1204.6 定时接收机时间的产生 1214.6.1 接收机钟差计算 1214.6.2 接收机钟差模型的建立 1244.6.3 1PPS信号的实时控制 1254.7 定时接收机时延标定 1304.7.1 时延的分类 1304.7.2 常用的时延测量仪器和方法 1314.7.3 定时接收机通道整体时延相对标定方法 1364.7.4 定时接收机通道整体时延标定方法 137参考文献 139第5章 北斗/GNSS授时技术的应用 1415.1 北斗/GNSS授时在通信中的应用 1425.1.1 通信行业应用需求与技术要求 1425.1.2 通信行业北斗授时应用技术 1435.1.3 相关标准 1465.1.4 通信行业应用情况 1515.2 北斗/GNSS授时在电力系统中的授时应用 1525.2.1 电力应用需求 1535.2.2 电力时间同步网架构 1625.2.3 基本式时间同步系统 1635.2.4 北斗/GNSS电力时钟技术要求 1655.2.5 时间同步信号、接口及其时间同步度 1715.2.6 电网卫星定时与时间同步检测 1715.3 北斗/GNSS授时在交通系统中的应用 1725.3.1 GNSS授时技术在城市交通中的应用 1735.3.2 北斗/GNSS授时技术在铁路交通中的应用 1755.3.3 北斗/GNSS授时技术在公路交通中的应用 1795.4 银行金融系统中的授时应用 1825.5 地震监测系统中的授时应用 1875.6 矿业系统中的授时应用 1895.7 北斗/GNSS授时在广电系统中的应用 1905.8 北斗/GNSS授时与可信时间认证 1925.9 北斗/GNSS授时在科学研究中的应用 1955.10 北斗/GNSS授时在国防建设中的应用 1975.10.1 靶场授时应用 1985.10.2 人防系统应用 2005.11 北斗授时应用展望 201参考文献 202缩略语 205