引言：卫星导航系统是实现高精度的时频传输的关键技术，而卫星导航接收器则是实现高精度的时频传输的关键设备。当前，在市场上有多种类型的卫星导航接收器，其中包括了导航、定位、定时等。由于卫星导航接收器的重要作用，以及由于所处的外部环境以及接收器自身的某些硬件状况，导致接收器在实现导航、定位、授时等方面存在着误差，从而影响了接收器实现各个功能时的数据精确度，所以必须对接收器进行校验。

由于卫星导航接收设备的定标技术是一种非常复杂的技术，它不仅要耗费大量的人力、物力和财力，还必须对其进行校准技术的研究。不同的接收器在配置信息、通信协议、控制界面和控制软件等方面都有很大的差别。

1.校准方法简介

1.1直接影响方法

时频对卫星导航系统的发射性能有很大的影响。卫星导航接收器的时频发射参数一般包括：卫星导航接收器的相位中心的实际稳定性、卫星导航接收器的内部噪声指数、卫星导航接收器的内部时延校正参数。本文通过对卫星导航接收器天线进行相位中心的实际稳定标定，其中，卫星导航接收器是一个重要的用户导航部件，为了获取卫星信号的信息，一般都需要天线，这就意味着直接影响到卫星导航接收器的天线。技术人员需要选取和接收端有关的天线作为标准部件，再对超短基线参数进行实地测量，从而能够改善标定天线的相位中心的稳定性。

1.2间接影响方法

间接效应法是指以间接方式对卫星导航系统的时间-频率传递参数产生直接的影响。卫星导航系统的时频传输参数间接影响因素主要有：校准初始冷启动定位时间、热启动定位时间、校准恢复时间、校准检测灵敏度、校准精度和定位误差。

举例来说，如果接收机和日历星历表处于不确定的时刻，则从起动接收机电源起算起，即为首次冷起动时刻，在此期间，技术人员应开启接收机，清除接收机内的已知资料，并将仿真器关掉。技术人员可以在模拟器的模拟运行过程中，通过运行进行模拟，向接收机供电并启动定时，以便询问接收机能否进行定位，确定从启动到接收装置的第一个有效定位点的时间间隔，然后判断该校准批次是否满足有关标准。在这个过程中，如果时间间隔达到了有关的标准，那么在这个过程中，技术人员就可以中止仿真的情况，并且将接收器关掉。

1.3频率校准方法

在向用户传送之前，卫星的原子频率标准输出信号必须通过定时系统进行调制。一般情况下，技术人员都会采用调频装置和调相装置来改善频率的稳定性。在此期间，技术人员进行了频率偏移校正，因为更小的频率偏移校正值不会导致频率跳变，因此可以避免这种卫星的导航性能下降。另外，技术人员在降低频率的同时，也要适应各国对卫星定位的要求，从而在用户容量、服务范围、动态性能、定位精度和使用上取得重要的技术突破。

1.4技术现存问题

目前，国内外对于导航卫星时频信号的生成与维护还存在着一定的标准差异。这一点从国际上对卫星导航系统空间环境适应性、长期指标可靠性、性能稳定性保障等方面的认识有很大分歧。通过对国外GPS时频技术的长期分析和研究，可以看出，国外在GPS技术上积累了悠久的技术积累，在技术发展过程中也经历了很多的成功和失败。但由于我国对该技术的需求较大，专用软件缺乏，发展较晚，设备性能差，技术水平不高，技术水平不高，技术水平不高，技术水平不高，技术水平不高，技术水平不高，需要对各种环境下的时频校正技术进行试验和研究，以保证其可靠性。

2.系统框架分析

2.1系统核心

卫星导航接收机的时间-频率标定技术，是以该技术为基础，在该系统平台上进行有效的应用。由于该系统的主要核心是可以对主设备进行控制的信号仿真，所以，技术人员必须使用高精度的Novate10EMV-1和Novate10EMV-3定时卫星导航接收机，并把它们用作进行标定的接收机，再进行具体的工程解决。比如，技术人员可以利用标定系统软件来控制主机和信号仿真，从而构成一个卫星导航接收机的时间-频率标定系统。技术人员必须对信号模拟机进行内部仿真，并对其进行相应的仿真，并对接收机与串口协议进行通讯，从而完成标定程序。

2.2信号模拟器

信号仿真器能够提供多种仿真信号，无论是精确的还是重复的。卫星时频信号产生与维修系统由频率源、频率转换部件、和CPU级的控制和处理子系统组成。该系统能够保证与卫星和陆地之间的信息交流，并对产生的信号进行补偿处理，促进了对其它卫星使用者的连接，为北斗系统的数据信号产生装置提供精确的时间基波，提高了L频带频率源时频信号的精确度和稳定性。

2.3数据处理部分

资料处理系统一般分为两大块，分别是一个星载原子钟和一个频率合成部分。在星载原子钟中，有一个时间发生装置和一个相位异常探测装置，由技术人员设定一个原子钟的时间输出相，把卫星的时间与地球基准的时间同步起来，而一个相位不正常的探测器则能维持、检查1pps的输出稳定性。与之相反，资料处理部接受上行指令，进行频率校正及相位同步，同时监测原子时钟的运行状况，收集有关漂移率的历史资料，据此建立原子钟偏移模型，自动调整原子钟的频率精确度，降低其频率偏差。

2.4性能补偿部分

在卫星时钟功率补偿处理中，主要是利用卫星时钟漂移、温度、星-地比较、工作时间等信息，通过不同的运算方法对卫星信号进行运算，再通过时频方法产生新的频率号，提高空间时钟的性能。另外，技术人员还可以进一步深入地分析这两种信号的相位关系，从而保证连续的时频信号有效稳定。

3.系统硬件及关键技术

3.1系统硬件

由于该系统的硬件是模拟器进行软件安装和安装的作业平台，所以本系统的硬件部分主要是由国家计量院的时间频率实验室提供，主要包括软件主机控制器、信号合成器、GLONASS信号仿真器以及GPSLI+L2信号仿真器。GLONASS信号模拟机和GPSLI+L2信号模拟机的主要作用是将GLONASS与GPS信号进行融合，再在该合成器的信号输出端生成双系统和双频卫星模拟信号，使技术人员能够获得实际而全面的时频校正环境。

3.2关键系统

在实际开发和使用卫星导航接收机时频校正技术时，硬件间的通讯必须采用通讯接口协议，而任何信号模拟器、标定系统软件都必须要有通讯接口协议，所以很容易就可以看到，DieZeit-频率校正技术是卫星导航接收机的关键。由于卫星导航系统中的时频校正技术是一项具有代表性的空间定位技术，而其时频标定技术也在不断地改进和完善，所以它经常被用来采集空间信息和各种业务。此外，该卫星导航接收机的当前时频校正格式是NMEA0183，其作为最后定位格式的一部分，二进制定位格式可以被高效地转化成标准的标准位置，因而，它的应用价值很高。

3.3应用要点

卫星导航系统时、频率标定技术的基本原理对实际使用有一定的影响。通过对接收机标定、信号仿真等数据的分析，得到了系统整体技术架构的详细设计模型。经过分析，技术人员会发现，标定系统所需要的全部信息，基本都是要标定的接收机和信号仿真器的全部资料，而信号仿真器的数据信息则主要是为了控制仿真器而传输有关的指令和返回的数据信息。同时，发送请求的内容主要是在接收端的时间-频率校正系统和信号仿真器之间进行通讯指令的数据信息传送。

此外，该交互标定方案能有效地改善信号仿真系统的软件操作效率，并能对信号功率进行有效的调整，为接收机的定标提供优化的外部标定条件，减少了工作人员的劳动量，提高了标定的效率。由于模拟器是标定信号的一部分，并且能够提供合适的标准信息资料，所以可以在一定程度上假定仿真器需要提供合适的信息和数据来校正不同的参数，如高度和速度限制测量、精度和误差检测、灵敏度跟踪检测等。

在此步骤中，由技术人员对接收机进行标定的信息数据的管理，包含以下步骤：从接收机发送控制指令，收集接收机返回的信息数据，处理解码和存储数据，通过以上步骤，可以构成最终数据信息文件。同时，由于接收端经由标定系统的串行接口与标定系统进行通讯，并且传输相关的数据信息指令，技术人员在采集接收端的资料时，必须先对接收端的资料进行译码，再根据接收端的具体情况和地点，以便得到更精确的坐标。

4.间接影响卫星导航接收机时频传递参数校准方法研究

间接影响卫星导航系统时间频率转移的因素包括：第一次冷启动、第一次热启动、再捕捉、定位误差、精度、速度极限、加速度、高度极限等。这些指标的满足与否直接关系到授时式接收器的性能，它的工作环境（速度、加速度、高度）对接收卫星信号的能力的影响。由于卫星导航信号模拟机可以提供一个可控制的卫星信号环境，从而可以反复地进行准确的测量。

4.1冷启动首次定位时间校准

在不知道接收器的时间和不知道当前历书的星历的条件下，从上电到输出第一个有效位置的时间称为冷起动初始位置。（1）将接收端上电源，将接收端的全部已知资料（导航星历表和时间资讯）清除，并关掉电源。（2）将仿真程序开启。（3）启动预设定的定标方案，开始冷起动模拟。（4）模拟器启动模拟，一分钟后，接收机通电，计时开始，询问接收机的位置，并对从上电到接收端的第一个有效位置的输出进行测量。（5）判定标定次数是否达到要求，达到要求，停止模拟情景，若没有满足要求，则进行下一步。（6）取消一切已知的导航资料及时间资讯，并切断接收器的电源。

4.2热启动首次定位时间校准

在接收器关闭2个小时之内，并且移动距离小于100千米，该系统的日历和星历信息是有效的，接收器从通电到输出第一个有效位置的时间。

结束语

综上所述，本文着重阐述了GPS时频校正技术在实际应用中的应用方法、系统框架、系统硬件及关键技术。为使GPS时频校正技术得到更好的应用，技术人员必须充分发挥其技术优势，提高精度，并不断进行相关的研究与开发，以达到更好的效果。

参考文献

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