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對于一個進入信息社會的現代化大國,導航定位和授時系統是最重要、而且也是最關鍵的國家基礎設施之一。現代武器實(試)驗、戰爭需要它保障,智能化交通運輸系統的建立和數字化地球的實現需要它支持。現代通信網和電力網建設也越來越增強了對精度時間和頻率的依賴。從建立一個現代化國家的大系統工程總體考慮,導航定位和授時系統應該說是基礎的基礎。它對整體社會的支撐幾乎是全方位的星基導航和授時是未發展的必然趨勢。美國投入巨資建成了全球定位系統(GPS),俄羅斯也使自己的全球導航衛星系統(GLONASS)投入了運行。歐盟一些國家也正在聯合開展加利略(Galileo)衛星導航系統的研制。為了提高民用定位定時的性能和可靠性、安全性,利用這些衛星系統建立廣域增強系統(Waas)在美國、日本、歐洲和俄羅斯也在計劃或研制之中。
  這些系統導航定位的基本概念都是以精度時間測量為基礎的。正如有人所指出的那樣,我們人類生活在余割四維的世界(x、y、z、t)其中一維就是時間,而另外三維的精度確定,就今天而言,沒有精確的定時也是難以實現的。
單從授時出發,不難理解系統發播時間的精確控制是不可缺少的。而對于導航定位,系統內部鐘(星載鐘和地面監測和控制臺站的鐘)的同步就極為關鍵。沒有原子鐘的支持,沒有鐘同步和保持技術的支持,實現星基導航和定位是不可能的。在完成精確時間的傳遞過程,需要對傳播時延作精確修正,而這又需要知道用戶的精確地理位置。
  從以上分析可以看出,無論在系統概念、技術、裝備或管理上,與其他通訊和衛星系統相比,導航定位衛星系統與高精度衛星授時系統有很好的兼容性和互補性,二者是相輔相成的。從資源共享和合理利用出發,先進的衛星系統應該成為一個導航授時一體化的高精度星基四維(x、y、z、t)信息源,就像目前已投入工作的GPS、Glonass和正在研制中的Galileo以及各種Waas系統中,無不把其授時功能提到僅次于導航定位的重要地位。以便滿足個行各業對精度時間和頻率日益增長的需求。
  面對國際上風云變幻的局勢,作為一個獨立自主的大國,建立我們自己的星基的導航定位和授時系無論對于保障國民經濟的日常運作或國家安全都至關重要,正如中國科學院院長路甬祥指出的那樣,我們應該有“中國的GPS”。
  在真正實現“中國的GPS”的戰略規劃時,系統定時是其中需要解決的最關鍵技術之一。系統用原子鐘的研制,系統鐘時間同步的建立和保持,構成了這一研究的兩個核心。就我們所知,在這些方面,我國目前還缺乏系統的準備。這有必要引起有關領導部門的重視和加強這一研究工作的指導、組織與支持。衛星導航、定位和授時系統中需解決的技術問題有:
  1,系統時間建立的概念及實現方法
在現代衛導系統中,為了保證系統中各個鐘的精確同步,需要一個準確、穩定和可靠的時間參考,這通常是以系統中的部分鐘或全部的鐘為基礎。利用統計平均的方法建立一個系統時間來實現。其建立的概念和實現方法,直接影響到系統時間的好壞,進而影響到整個衛導系統中各個鐘的同步。這個研究對系統中原子鐘的選擇與配置也有指導意義。
  2,系統時間與UTC協調方法
這是授時所需要的。這需要研究國際標準時間到系統時間傳遞的各個環節,是提高授時準確度中的最要一環。
  3,系統鐘的同步方法
這主要涉及到系統中各個鐘的精確數據的收集方法和控制方法,要研究相對論效應對星載鐘同步的影響。比對測量和鐘駕馭方法的研究是它的基礎。
  4,系統授時方法
這包括衛星電文中的與時間有關的信息的制定與產生。
  5,用戶終端定時技術
主要涉及到接收、比對及控制技術。
 
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