GPS精密单点定位下时间传递精度对比研究

本文主要探讨了利用GPS精密单点定位（PPP）技术进行时间传递精度分析的研究。作者针对2010年的研究成果，采用了来自国际地球同步卫星服务（IGS）提供的两种不同间隔的精密卫星钟差产品——5分钟和30秒，进行了单站时间传递实验。实验结果显示，无论采用哪种间隔的卫星钟差，PPP都能实现高精度的时间传递，即0.1至0.2纳秒（ns）级别的时间传递，且在短时间内，30秒间隔的钟差产品能显著提高PPP解的频率稳定度，提升整体精度。 PPP技术通过精密的卫星信号处理，结合卫星轨道和电离层模型，能够在没有外部同步信号的情况下，提供高精度的时间传递。IGS与BIPM合作的实验计划旨在提高全球时间比对精度，推动了精密钟差产品的研发和IGS时间尺度的标准化，这对PPP在时间传递领域的应用起到了关键作用。 随着IGS05坐标框架的更新，GPS卫星和接收机的天线相位中心偏差处理方式的改变，使得IGS产品的精度与ITRF2005框架更加一致，这对PPP的时间传递精度产生了积极影响。研究者针对这一背景，深入分析了PPP进行时间传递的数学模型，包括利用GPS测码伪距和载波相位观测值来建立精确的时间传递模型。 具体来说，PPP时间传递方法基于以下步骤： 1.1 数学模型构建：使用IGS发布的精密卫星轨道数据和电子历元（ephemeris）信息，结合GPS接收机接收到的伪距和载波相位观测值，通过差分技术消除大气延迟和其他误差，得到精确的卫星钟差和接收机钟差。 2. 时钟同步：将这些钟差应用到接收机钟上，实现与卫星钟的同步，从而实现单站时间传递。 3. 精度评估：通过对比不同间隔卫星钟差产品带来的性能差异，分析PPP解的时间传递稳定性和精度变化，尤其是在不同时间段内的表现。 总结来说，这篇文章的核心内容是通过实验证明了GPS PPP技术在时间传递方面的高精度和稳定性，特别是在使用不同精度的卫星钟差产品时，对其精度和频率稳定性的对比分析。这对于理解GPS在精密定位和时间同步中的作用，以及优化GPS系统的时间传递性能具有重要意义。