基于北斗卫星的广播电视授时系统研究

在广播电视系统中,标准时间占有重要的位置,是安全播出的前提条件.目前,广播电视中心常利用 GPS 授时来获取标准时间,GPS授时存在手段单一和我国没有自主控制权两方面问题.本系统基于我国自主研发的北斗卫星获取标准时间,并与本地实验室时间进行校准,实现全台时间同步.目前北斗卫星在广播电视系统中的应用基本上还是空白.因此,此项研究对改变国外的卫星授时系统垄断我国市场的状况,保证我国的信息安全,具有重要意义.     

RDSS卫星授时误差建模与仿真测试

RDSS定时终端在不同领域得到广泛应用,终端技术取得日新月异的变化,但是由于RDSS体制的特殊性,相关信号模拟器的国内研制相对滞后,不具备仿真功能,无法满足定时终端定时处理流程和算法的测试需求.因此,研制具有仿真模型的模拟器支持调试研发是当前终端测试的迫切需求.本文详述了基于RDSS卫星授时的原理,分析了动态信号的模拟要求,建立了卫星转发时刻、卫星轨道参数、目标运动轨迹、信号传输误差等仿真模型.信号源实测数据表明,各项指标满足测试需求.     

GPS在授时系统中的应用

本文介绍了GPS在授时系统中的应用时硬件和软件的主要设计方法,GPS定时和传统的时间传递法相比,设备简单,价格低廉,能够全球性、全天候和连续不断地传递时间,而且定时精度比传统方法提高至少一个数量级。     

基于平方根Unscented卡尔曼滤波的无陀螺卫星的姿态估计

针对无陀螺卫星的姿态和速度估计问题,提出基于平方根UKF滤波（square Root Unscented Kalman Filter）的估计算法。为了避免欧拉角带来的奇异问题,采用四元数描述卫星的姿态参数。考虑卫星的非线性模型,采用Cholesky和QR分解,从而平方根UKF滤波方法不仅能保证协方差矩阵的正定性,并且还可以提高算法的计算精度。利用测量矢量的信息,该算法能估计三轴稳定卫星的姿态,且计算简单,无需计算Jacobian矩阵。数值仿真结果表明,所给出的方法是可行而有效的。     

GPS模拟器授时功能的实现

给出一个经过实际验证的应用电路，就GPS授时功能进行硬件模拟．该电路应用MCS5l单片机资源与PC机进行串口通信，模拟GPS同时输出6路位置时问信息以及秒脉冲(1PPS)信号，是系统调试的好帮手，在实际应用中具有较高的价值．     

基于自适应简化容积卡尔曼滤波的编队卫星相对导航

针对在星间相对导航中噪声的统计特性未知可能引起滤波估计精度下降甚至发散的问题，提出了一种自适应简化容积卡尔曼滤波(ASCKF)算法。将Sage-Husa自适应滤波与容积卡尔曼滤波(CKF)相结合，通过容积规则摆脱线性滤波的局限性。改进Sage-Husa噪声估计器以避免噪声方差在线估计可能出现的非正定现象，从而保证了滤波器对噪声统计变化的自适应能力。结合编队卫星运动模型的特点，用常规卡尔曼滤波(KF)的时间更新代替相应的容积变换过程，在不影响滤波器性能的前提下减少了运算量。仿真结果表明：在测量噪声统计特性未知的情况下，与CKF相比，该文算法对相对状态的估计精度提高了近25%,同时滤波器的稳定性也得到了提高。     

双模卫星导航系统授时接收机

一．项目概况 “卫星授时型接收机”利用GPS、GLONASS和BD等卫星导航系统提供的准确时钟基准对用户进行时间校准统一,保证不同地点的用户能够进行精确的时间同步（能够达到50ns）。产品可广泛应用于数字通信、移动通信、电力、铁路交通、电1言与网络同步、数字广播、计量测试、航天测控、国防军工等方面。产品工作示意图如图1所示：     

校内统一授时系统的建设与思考

针对高校授时系统当前面临的问题，结合中国石油大学（华东）青岛校区的实际，首次提出了全校统一的基于GPS的NTP授时系统的建设方案。     

GPS授时技术在泵站的应用

GPS技术能够提供高精度的导航、定位、授时服务,其授时功能在大型泵站电气自动化系统中具有广阔的应用空间,它为大型泵站电气系统提供了统一的标准时间,为目前国内广大泵站的自动化、现代化的发展提供了重要条件。     

集合卡尔曼滤波在浅水模式数据同化中的应用

为了研究集合Kalman滤波同化技术应用于非线性动力学模式的同化效果,通过利用集合Kalman滤波技术对浅水理论中均质不可压流体运动的动力学模式进行理想的数据同化试验.分析集合Kalman滤波同化方法应用于动力学系统的计算方法和步骤.比较三维变分和集合Kalman滤波的同化效果,讨论了集合Kalman滤波数据同化方法的基本性质和同化观测的频率对集合Kalman滤波同化效果的影响.通过试验证明,集合Kalman滤波数据同化方法能够成功地应用于浅水均质不可压流体的动力学系统,可有效地抑制估计误差的增长,为模式预报提供更加理想的初值,改善预报效果.     

采样Kalman滤波器在天文卫星定姿滤波中的应用

扩展Kalman滤波器(EKF)广泛地应用于卫星定姿问题,但它设计困难,且有发散性问题。该文应用一种采样变换(unscentedtransform,UT)设计了新的姿态确定滤波器UKF(unscentedKalmanfilter)。仿真对比结果表明,UKF滤波器定姿精度好于0.003°。其收敛速度大大高于EKF滤波器。而状态估计精度与EKF相当,方差估计优于EKF,且数值稳定性好。因此该滤波器可用于卫星快速机动过程的定姿。     

接地系统冲击响应过程的并行计算

为了利用并行计算研究接地系统的冲击响应,在阻塞通信模式条件下提出了一个并行编程模型,对进程拓扑结构的优化设计进行了讨论.利用微机集群并行系统研究了接地系统冲击响应过程,得到了较好的并行效率,并对其中出现的超线性加速现象进行了分析.利用数值模拟结果讨论了冲击接地阻抗(TGR)与水平接地体厚度之间的关系.结果表明,接地体厚度对接地阻抗有一定的影响,但当厚度从0.33 m增加到0.5 m时,接地体性能没有显著改善.     

一种用于宽带卫星通信网络的跨层星上缓存管理策略

为提高基于星上ATM(asynchronous transfer mode)交换的宽带卫星通信网络的星上缓存资源的利用率,针对非实时数据业务,提出了一种跨层星上缓存管理策略--错误信元尾丢弃ECTD(erroneous cell tail drop).该策略把由信道引起的错误信元及后续的属于同一协议数据单元的无效信元丢弃.基于系统仿真,采用Goodput和有效吞吐量两种性能评估指标分析了ECTD的性能.结果表明,ECTD提高了星上交换机的业务传递效率以及下行链路的利用率,其对有效吞吐量性能的提高大于Goodput性能的提高.     

改进卡尔曼滤波的IRFPA非均匀性校正算法

提出一种改进的卡尔曼滤波的IRFPA非均匀性校正算法,该算法使用求逆引理对传统迭代公式进行求逆变换,使用误差协方差逆阵形式实现迭代过程,使算法计算复杂度由nk×nk阶矩阵求逆降低至nk维对角矩阵求逆,简化了传统卡尔曼滤波算法的递推过程,提高了实时性能．通过对实际采集的红外图像序列进行仿真实验,结果表明：该算法在继承传统校正算法校正精度的同时,兼顾提高了算法校正速度,运行效率可以提高至2倍．     

二维Kalman滤波及其在森林资源动态预测中的应用

报道了二维Kalman滤波在森林资源动态预测中的应用,并首次应用二维Kalman滤波研究森林蓄积。利用吉林省松江河局1975－1989年四次连续清查的30块样地资料建立了二维坐标系,应用二维Kalman滤波对森林蓄积动态作出估计与预测,经检验,效果良好。     

卫星导航设备时延精密标定方法与测试技术研究

分析和研究了卫星导航设备时延标定的方法,并针对卫星导航设备时延的特点,提出卫星导航设备时延应用统计量和稳定性来表征,并提出了基于射频采样和软件无线电的精密设备时延测量方法（RFSR）,能够准确地分析设备时延和设备时延的稳定性,通过仿真分析验证了方法正确性;通过建立试验验证系统,对可编程延迟线、电缆等设备的模拟测量,验证了该方法的正确性和优越性.