多台站传播时延分时延拓的测量方法技术

本发明专利技术公开了多台站传播时延分时延拓的测量方法，按照以下步骤实施：步骤1、分时跟踪测量多个台站，获取带有时间信息的多台站传播时延数据；步骤2、对步骤1获取的多台站传播时延数据进行预处理，获得各台站最终间断性传播时延数据；步骤3、根据步骤1的时间信息，步骤2预处理的各台站最终间断性传播时延数据，采用分段延拓方法，将各台站最终间断性传播时延数据进行全时段延拓，获得各台站随时间连续变化的传播时延数据。其有效提高了长波地波传播时延的测量效率、降低了测量成本，可实现对多个台站传播时延的同时段测量，可实现对间断性测量数据的全时段延拓，保证了测量数据可真实可靠反应传播时延随时间的变化情况。靠反应传播时延随时间的变化情况。靠反应传播时延随时间的变化情况。

【技术实现步骤摘要】
多台站传播时延分时延拓的测量方法


[0001]本专利技术属于陆基长波导航/授时
，具体涉及多台站传播时延分时延拓的测量方法。

技术介绍

[0002]陆基长波导航/授时系统是现代PNT体系的重要组成部分，其采用长波地波信号作为导航/授时信号。在实现导航与授时的过程中，获取接收点准确的地波传播时延，是保证高精度导航与授时的关键。同时，对发播信号进行长期监测，亦是保证发播质量、掌握传播时延时变规律的关键。而这，都需要一套高效的长波地波传播时延测量方法。
[0003]以卫星授时时间为基准时间的长波地波传播时延测量系统，是通过将长波接收机输出的秒信号与高精度授时型GNSS(如GPS、北斗)接收机输出的秒信号进行比对来实现地波传播时延测量的。通常，通过控制长波接收机跟踪的台站实现对不同台站发播信号的测量。当测量台站越多，需要配置的接收机数量或切换台站的次数也就越多；想要测量的结果越准确、测量面越广，需要的时间也就越长。在测量过程中，往往期望花费尽可能小的成本(包括物力、人力、时间)而获取尽可能多和准确的测量结果(包括获得尽可能多的发播台站的地波传播时延，且该数据能够真实反映传播时延的空、时变情况)。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供高效的多台站传播时延分时延拓的测量方法，以卫星授时时间为基准时间的长波地波传播时延测量系统，通过分时测量及数据延拓技术，即可实现利用一套设备就可同时对多个台站的长波地波传播时延进行测量，从而获得各台站随时间连续变化的传播时延数据。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是一种多台站传播时延分时延拓的测量方法，具体按照以下步骤实施：
[0006]步骤1、分时跟踪测量多个台站，获取带有时间信息的多台站传播时延数据；
[0007]步骤2、对步骤1获取的多台站传播时延数据进行预处理，获得各台站最终间断性传播时延数据；
[0008]步骤3、根据步骤1的时间信息，步骤2预处理的各台站最终间断性传播时延数据，采用分段延拓方法，将各台站最终间断性传播时延数据进行全时段延拓，获得各台站随时间连续变化的传播时延数据。
[0009]本专利技术的特点还在于，
[0010]本测量方法基于长波地波传播时延测量系统完成，其包括长波接收机和GNSS接收机，长波接收机连接有长波接收机天线，GNSS接收机连接有GNSS接收机天线；长波接收机和GNSS接收机均连接至时间计数器，长波接收机、GNSS接收机、时间计数器连接PC端。
[0011]长波接收机与长波接收机天线连接，长波接收机用以提供各长波导航/授时台站的基本信息，同时跟踪授时台的脉冲组重复周期GRI信号。长波接收机通过串口将各长波导
航/授时台站的基本信息发送给PC端，输出GRI信号或秒(1PPS)信号给时间计数器。GNSS接收机与GNSS接收机天线连接，GNSS接收机用以提供位置信息及时间基准1PPS信号。GNSS接收机通过串口将当前位置信息发送给PC端，将时间基准1PPS信号发送给时间计数器。长波接收机输出的GRI信号或1PPS信号和GNSS接收机输出的时间基准1PPS信号经时间计数器比对，可以获得跟踪台站到测量点的传播时延。时间计数器通过串口将得到的传播时延发送给PC端。
[0012]步骤1具体如下：
[0013]设定切换跟踪台站的时间间隔，按时间间隔跟踪测量不同台站。跟踪台站选择依据：最期望测量台站或信号质量较好台站；时间间隔：每10分钟切换一次跟踪台站；综合考虑跟踪时间和信息完整度并进行大量对比试验后，明确跟踪台站数以不超过3个为宜，获取带有时间信息的多台站传播时延数据。
[0014]步骤2具体如下：
[0015]步骤2.1、对于步骤1获取的多台站传播时延数据，按不同台站分别提取，对多台站传播时延数据进行数据标志位判断，判断当前数据是否正常可用。当标志位显示数据正常可用时，按不同台站分别提取当前数据；反之，舍弃当前数据，获得各台站初始间断性传播时延数据。
[0016]步骤2.2、对于步骤2.1获得的各台站初始间断性传播时延数据，各台站分别进行异常值判断。
[0017]步骤2.3、修正步骤2.2判断的台站初始间断性传播时延数据的异常值，获得各台站最终间断性传播时延数据。
[0018]步骤2.2中，选用拉伊达准则进行异常值判断。
[0019]步骤2.3具体如下：
[0020]对于步骤2.2判断的各台站初始间断性传播时延数据中的异常值，为满足传播时延数据序列的连续性，分别用与异常值相邻的前一个点的数据代替，获得各台站最终间断性传播时延数据。
[0021]步骤3具体如下：
[0022]步骤3.1、对于步骤1获取的多台站传播时延数据，将时间信息按不同台站提取；
[0023]步骤3.2、根据步骤3.1获得的各台站的时间信息和步骤2修正后的各台站最终间断性传播时延数据，按不同台站对各台站最终间断性传播时延数据进行全时段延拓，获得各台站随时间连续变化的传播时延数据。
[0024]步骤3.2具体如下：
[0025]步骤3.2.1、根据步骤3.1提取的各台站时间信息，按不同台站分别判断每十分钟时间位于每小时的哪半个小时；并按不同台站分别将十分钟时间均匀展开至所在的半个小时；
[0026]步骤3.2.2、将步骤2预处理后的各台站最终间断性传播时延数据和步骤3.2.1各台站均匀展开后的时间一一对应，各台站最终间断性传播时延数据被分时段均匀展开；
[0027]步骤3.2.3、对于步骤3.2.1处理后的各台站时间信息，两两时间点之间的步长恒定，均为3秒。在每两个时间点之间，均匀插入两个新的时间点；
[0028]步骤3.2.4、针对步骤3.2.3插入的时间点，依据步骤3.2.2时间信息和各台站最终
间断性传播时延数据的对应关系，各台站均采用三次样条插值函数在插入的时间点上插入传播时延数据，从而得到各台站随时间连续变化的传播时延数据。
[0029]本专利技术的多台站传播时延分时延拓的测量方法有效提高了长波地波传播时延的测量效率、降低了测量成本。所采用的分时测量方法，可实现对多个台站传播时延的同时段测量；所采用的分段延拓方法，可实现对间断性测量数据的全时段延拓；台站数、间隔时间以及延拓方法的综合考虑，保证了测量数据可真实可靠反应传播时延随时间的变化情况。
附图说明
[0030]图1是本专利技术中长波地波传播时延测量系统的示意图；
[0031]图2是本专利技术的流程示意图；
[0032]图3是本专利技术实施例中完整测量一天第一个台站6000M的传播时延图；
[0033]图4是本专利技术实施例中分时测量第一个台站6000M得到的间断性传播时延数据图；
[0034]图5是本专利技术实施例中分时测量第一个台站6000M的传播时延经分段延拓后的数据图；
[0035]图6是本专利技术实施例中完整测量一天第二个台站8390M的传播时延图；
[0036]图7是本专利技术实施例中分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多台站传播时延分时延拓的测量方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、分时跟踪测量多个台站，获取带有时间信息的多台站传播时延数据；步骤2、对步骤1获取的多台站传播时延数据进行预处理，获得各台站最终间断性传播时延数据；步骤3、根据步骤1的时间信息，步骤2预处理的各台站最终间断性传播时延数据，采用分段延拓方法，将各台站最终间断性传播时延数据进行全时段延拓，获得各台站随时间连续变化的传播时延数据。2.根据权利要求1所述的多台站传播时延分时延拓的测量方法，其特征在于，所述步骤1中按每10分钟为时间间隔跟踪测量不同台站，获取带有时间信息的多台站传播时延数据。3.根据权利要求2所述的多台站传播时延分时延拓的测量方法，其特征在于，步骤1中跟踪台站数不超过3个。4.根据权利要求1所述的多台站传播时延分时延拓的测量方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施：步骤2.1、对于步骤1获取的多台站传播时延数据，按不同台站分别提取，对多台站传播时延数据进行数据标志位判断，判断当前数据是否正常可用；当标志位显示数据正常可用时，按不同台站分别提取当前数据；反之，舍弃当前数据，获得各台站初始间断性传播时延数据；步骤2.2、对于步骤2.1获得的各台站初始间断性传播时延数据，各台站分别进行异常值判断；步骤2.3、修正步骤2.2判断的台站初始间断性传播时延数据的异常值，获得各台站最终间断性传播时延数据。5.根据权利要求4所述的多台站传播时延分时延拓的测量方法，其特征在于，所述步骤2.2中选用拉伊达准则进行异常值判断。6.根据权利要求4所述的多台站传播时延分时延拓的测量方法，其特征在于，步骤2.3具体按照以下步骤实施：对于步骤2.2判断的各台站初始间断性传播时延数据中的异常值，为满足传播时延数据序列的连续性，分别用与异常值相邻的前一个点的数据代替，获得各台站最终间断性传播时延数据。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲玉蓉，周勇锋，宋忠国，高久翔，席晓莉，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：