基于ADS-B的多站时间同步系统的偏差联合估计方法

时间:2018-07-12 编辑整理:马永圣 张敏 郭福成 来源:早发表网

摘要:针对基于广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B)的多站时间同步系统中ADS-B位置误差、站址测量误差和时差测量误差等因素对同步精度的影响,建立了偏差条件下基于ADS-B的多站同步模型,给出了理论同步误差的计算方法,指出引起显著同步误差的系统延时误差。提出一种延时误差和待同步站钟差的联合估计方法,理论推导了克拉美-罗下限(Cramer-Rao lower bound,CRLB)。基于同步精度分布图,分析了偏差消除前后作为标校站的飞机的航向对同步精度的影响。计算机仿真分析表明,基于ADS-B的多站同步系统的延时误差和待同步站钟差联合估计方法的估计性能,可以达到CRLB,显著提高了同步精度。

关键词:广播式自动相关监视,时间同步,偏差,估计

0引言

在多站时差定位系统中,主要通过中心站测量和分布式测量两种方式测量信号到达时间差,其中分布式测量法施工难度小、成本低,应用更广泛。分布式测量法需要精确的站间时间同步,否则将引起慢时变的定位误差。目前基于全球定位系统(global position in g system,GPS)、北斗等导航卫星共视实现站间同步的方法,同步精度一般为几十纳秒,需要增加双向数据链提高精度。通过增加地面标校站进行站间同步的方法,往往需要多个标校站解决共视问题,但多个标校站也需要进行时间同步,系统复杂、成本高且隐蔽性差。文献提出利用飞机当前位置的测量值进行同步,但观测站数量必须多于待同步站的数量,且需要多架飞机。由于飞机发射的广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B)信号中包含飞机位置、速度和航向等信息,因此,安装ADS-B系统的飞机可以作为已知位置的移动标校站对观测站进行时间同步。基于ADS-B的多站时间同步系统受ADS-B位置误差的影响,其中系统延时误差影响最大。系统延时误差是机载导航设备完成对飞机定位到ADS-B消息发射的时间延迟引起的飞机位移,必须对其准确估计,以消除对同步精度的影响。

 

 

 

 

 

 

 



职称
论文

期刊
发表

加急
见刊

写作
咨询

课题
专答

编辑
顾问

关注
我们

返回
顶部