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内容简介

本书以北斗卫星导航系统为重点，较为详细而全面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，也介绍了最新研究和应用成果。

作者介绍

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1 1.1现代授时技术的发展2 1.1.1授时技术概述2 1.1.2BPM短波授时4 1.1.3BPL长波授时7 1.1.4BPC低频时码授时11 1.1.5广播电视授时15 1.1.6计算机网络授时18 1.1.7电话授时20 1.2卫星导航系统及其授时22 1.2.1子午仪卫星导航系统22 1.2.2从GPS到GNSS23 1.2.3卫星导航系统的授时能力24 1.3北斗卫星导航系统25 参考文献27 第2章GNSS时间系统29 2.1GNSS系统时间30 2.2GNSS时间系统的组成及其功能30 2.2.1GNSS时间系统的组成30 2.2.2GNSS时间系统的特点32 2.2.3GNSS时间系统的功能33 2.2.4原子钟在卫星导航系统中的作用34 2.3GPS时间系统35 2.3.1GPS时间系统的构成35 2.3.2GPS系统时间的产生36 2.3.3GPS系统时间的溯源38 2.4北斗卫星导航时间系统39 2.4.1BD时间系统的组成39 2.4.2BD系统时间的产生40 2.4.3BD系统时间的溯源41 2.5GNSS系统时间互操作41 2.5.1GNSS系统时间与UTC的关系42 2.5.2GNSS系统间的时间转换43 2.5.3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49 3.1GNSS授时原理50 3.1.1RNSS单向授时原理50 3.1.2北斗RDSS单向授时原理51 3.1.3北斗RDSS双向授时原理53 3.2GNSS授时方法55 3.2.1RNSS单向授时方法55 3.2.2北斗RDSS单向授时方法59 3.2.3北斗RDSS双向授时方法60 3.3GNSS授时主要误差及修正61 3.3.1电离层时延62 3.3.2对流层时延65 3.3.3多路径误差69 3.3.4地球自转改正71 3.3.5相对论效应72 3.3.6卫星钟差73 3.3.7卫星星历误差74 3.3.8与接收机相关的误差76 3.4GNSS授时精度78 3.4.1RNSS单向授时精度78 3.4.2北斗RDSS单向授时精度79 3.4.3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85 4.1北斗／GNSS授时接收机基本框架86 4.2GNSS信号捕获87 4.2.1搜索方式88 4.2.2信号捕获算法90 4.2.3信号检测96 4.3GNSS信号跟踪101 4.3.1信号跟踪原理101 4.3.2载波跟踪环路102 4.3.3码跟踪环路109 4.4导航数据同步112 4.4.1导航数据位同步112 4.4.2NH译码113 4.4.3导航数据帧同步114 4.4.4BCH译码与解交织115 4.5伪距测量117 4.5.1卫星信号发射时刻118 4.5.2卫星信号接收时刻120 4.6定时接收机时间的产生121 4.6.1接收机钟差计算121 4.6.2接收机钟差模型的建立124 4.6.31PPS信号的实时控制125 4.7定时接收机时延标定130 4.7.1时延的分类130 4.7.2常用的时延测量仪器和方法131 4.7.3定时接收机通道整体时延相对标定方法136 4.7.4定时接收机通道整体时延绝对标定方法137 参考文献139 第5章北斗／GNSS授时技术的应用141 5.1北斗／GNSS授时在通信中的应用142 5.1.1通信行业应用需求与技术要求142 5.1.2通信行业北斗授时应用技术143 5.1.3相关标准146 5.1.4通信行业应用情况151 5.2北斗／GNSS授时在电力系统中的授时应用152 5.2.1电力应用需求153 5.2.2电力时间同步网架构162 5.2.3基本式时间同步系统163 5.2.4北斗／GNSS电力时钟技术要求165 5.2.5时间同步信号、接口及其时间同步准确度171 5.2.6电网卫星定时与时间同步检测171 5.3北斗／GNSS授时在交通系统中的应用172 5.3.1GNSS授时技术在城市交通中的应用173 5.3.2北斗／GNSS授时技术在铁路交通中的应用175 5.3.3北斗／GNSS授时技术在公路交通中的应用179 5.4银行金融系统中的授时应用182 5.5地震监测系统中的授时应用187 5.6矿业系统中的授时应用189 5.7北斗／GNSS授时在广电系统中的应用190 5.8北斗／GNSS授时与可信时间认证192 5.9北斗／GNSS授时在科学研究中的应用195 5.10北斗／GNSS授时在国防建设中的应用197 5.10.1靶场授时应用198 5.10.2人防系统应用200 5.11北斗授时应用展望201 参考文献202 缩略语205

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