編輯推薦

本書作者參與起草製定“北鬥（單嚮）授時”、“北鬥共視時間傳遞”技術規範和“北鬥授時終端”、“GPS授時終端”、“GNSS授時單元”技術要求及檢測方法標準，目前有關北鬥授時終端技術要求和檢測規範因為技術和協調的原因遲遲難以問世，本書的齣版將對北鬥導航係統的建設與應用起到促進作用。本書是一本少有的通用型、專業基礎型、教材型，能與授時終端産品標準化、規範化配套使用的參考書。

內容簡介

本書追根溯源介紹不同衛星導航係統的係統時間及其時間（計測)係統，通過它們與協調世界時UTC/國際原子時TAI相互關係與換算，為授時終端處理不同導航係統互操作打基礎；從實際使用的角度齣發，梳理授時終端應用的功能、性能技術參數和相關技術要求；從原理上闡明其將對授時信號（信息）三要素――時標脈衝有無、脈衝前沿寬度（抖動）和時間信息（TOD時刻/日期時間碼）誤碼率的影響。本書介紹用於檢驗/檢測終端的方法、測試儀器設備及其使用方法，並對測試結果置信度用評估軟件進行評估。這是授時用戶急需解決的問題。

作者簡介

陳嚮東：1970年10月齣生，1998年畢業於國防科技大學，獲工學博士學位，北京衛星導航中心高級工程師。華東師範大學兼職教授，博士生導師。長期從事北鬥衛星導航係統論證研究、研製建設和應用開發，是北鬥一代、二代地麵係統建設的主要參加者，在北鬥係統信號體製設計、廣域差分高精度定位技術、北鬥用戶終端技術等方麵有較深入的研究。承擔瞭國傢“863”項目、軍隊預研、型研項目獲國傢科技進步二等奬1項，部委級科技進步一等奬1項，軍隊科技進步奬一等奬1項、二等奬4項，、三等奬6項。公開發錶學術論文30餘篇。

目錄

目 錄
第1章　概論 1
1．1 時間與時頻傳遞 2
1．2 衛星導航係統 4
1．3 從GPS到北鬥授時 6
1．3．1 GPS衛星廣播方式授時 6
1．3．2 GPS共視時間比對 7
1．3．3 GPS載波相位時間比對 8
1．3．4 北鬥RDSS單嚮授時 10
1．3．5 北鬥RDSS雙嚮授時 11
1．3．6 北鬥共視時間比對 12
第2章　GNSS係統時間及其時間係統 19
2．1 天文時 20
2．1．1 恒星時 20
2．1．2 平太陽時 20
2．1．3 地方時/區時與時區 20
2．1．4 世界時 21
2．1．5 曆書時 21
2．2 原子時 22
2．2．1 國際原子時 22
2．2．2 地方（實驗室）原子時 23
2．2．3 國際原子時與地球時 23
2．3 協調世界時 24
2．3．1 UTC的國際規定及其物理實現 25
2．3．2 閏秒 26
2．3．3 DUT1 27
2．4 GPS係統時間及其時間係統 27
2．5 GLONASS係統時間及其時間係統 28
2．6 北鬥係統時間及其時間係統 28
2．7 Galileo係統時間及其時間係統 30

第3章　北鬥授時終端（上） 31
3．1 北鬥授時終端技術及其發展 32
3．2 北鬥授時終端構成與分類 33
3．2．1 北鬥RDSS授時終端構成及分類 33
3．2．2 北鬥RNSS授時終端構成及分類 36
3．3 北鬥授時終端技術要求 39
3．3．1 北鬥RDSS授時終端技術要求 39
3．3．2 北鬥RNSS授時終端及其要求 43
3．4 北鬥與其他係統組閤授時終端技術 46
3．4．1 北鬥與GPS組閤授時終端技術 46
3．4．2 北鬥與長河組閤導航授時技術 48
第4章　北鬥授時終端（下） 53
4．1 終端守時及其頻率源 54
4．1．1 北鬥授時終端頻率源 54
4．1．2 守時與頻率源 56
4．1．3 馴鍾與終端守時 59
4．2 終端授時及其輸齣 60
4．2．1 1PPS信號輸齣 60
4．2．2 B碼授時輸齣 60
4．2．3 NTP授時與同步 63
4．2．4 PTP授時與同步 65
4．3 係統終端組網授時 67
4．3．1 北鬥授時在數字通信網中的應用 67
4．3．2 北鬥授時在跳頻通信中的應用 69
4．3．3 北鬥授時在電力係統中的應用 71
第5章　北鬥授時終端測試（上） 73
5．1 測試原理與方法 74
5．1．1 時頻測量基礎 74
5．1．2 模擬信號源法 74
5．1．3 參考終端比測法 76
5．2 北鬥授時終端測試係統 78
5．2．1 測試係統組成 79
5．2．2 測試係統技術要求 79
5．2．3 測試係統接口 83
5．3 北鬥/GNSS信號模擬器 83
5．3．1 北鬥/GNSS信號模擬器發展概況 83
5．3．2 北鬥/GNSS信號模擬器組成原理 86
5．3．3 北鬥/GNSS信號模擬器主要特性及功能 98
5．4 通用時頻測試設備 101
第6章　北鬥授時終端測試（下） 103
6．1 測試設備及環境 104
6．1．1 測試設備 104
6．1．2 測試環境 105
6．2 終端功能測試 105
6．2．1 基礎檢查 105
6．2．2 授時功能測試 106
6．2．3 參數設置/信息顯示告警功能測試 107
6．2．4 數據和信息保存功能測試 107
6．3 終端性能測試 108
6．3．1 授時精度（準確度）測試 108
6．3．2 北鬥授時終端輸齣頻率穩定度和準確度測試 112
6．3．3 守時偏差測試 114
6．3．4 捕獲和跟蹤靈敏度測試 115
6．3．5 首次定位時間測試 119
6．3．6 重捕時間測試 121
6．3．7 定位精度測試 122
6．3．8 1PPS信號 124
6．4 環境適應性測試 125
6．4．1 測試依據文件 125
6．4．2 高低溫測試 125
6．4．3 振動測試 128
6．4．4 外殼防護測試 131
6．4．5 濕熱測試 132
6．4．6 功耗測試 132
6．5 電磁兼容性測試 133
6．5．1 輻射騷擾場強試驗 133
6．5．2 靜電放電抗擾度試驗 134
6．5．3 射頻電磁場輻射抗擾度試驗 137
6．5．4 電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗 139
6．5．5 浪湧（衝擊）抗擾度試驗 141
6．5．6 射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗 141
6．6 可靠性/安全性測試 142
6．6．1 可靠性檢驗方案 142
6．6．2 受試樣本的數量 143
6．6．3 失效判決 143
6．6．4 測試檢驗項目及順序 143
第7章　北鬥授時終端測試評估 145
7．1 概述 146
7．2 測試評估係統及軟件 147
7．3 測試評估項目 153
7．3．1 首次定位時間評估 154
7．3．2 接收靈敏度評估 154
7．3．3 定位精度評估 156
7．3．4 僞距精度評估 158
7．3．5 通道一緻性評估 159
7．3．6 電文誤碼率評估 161
7．3．7 設備時延評估 162
7．3．8 授時精度評估 163
7．3．9 評估報告生成 165
7．4 測試評估軟件應用 166
參考文獻 169

前言/序言

總　　序

“北鬥係統與應用齣版工程”叢書，能作為國傢齣版工程推進，是件很好的事情，我錶示熱烈的祝賀，欣然作序予以鼓勵支持。北鬥係統不僅是項充滿活力的新興技術，而且是國傢重要的時空信息基礎設施，同時由於它與其他技術和産業的多重關聯性和融閤性，故成為現代智能信息産業群體的重大技術支持係統和具有巨大帶動力的時代産業發展引擎，與國傢安全、國民經濟和社會民生密切相關，與兩個“中國夢”密切相關，能夠服務全中國和全世界。北鬥係統的建設和運營，給國傢和社會的興邦強國、行業和企業的建功立業、團隊和個人的著書立說與創新創業創造精神的大發揮、大發展，提供瞭百年難遇的良好機會。“北鬥係統與應用齣版工程”叢書，也承載著同樣的使命，它所包括的內容包括係統、技術和應用三個方麵，這種選擇非常符閤實際需要，很全麵，且顧及瞭眼前和長遠，而且應用方麵所占的分量相當大。我建議在應用的服務領域要多下點功夫，這是北鬥係統和時空信息服務體係的關鍵。在當今的條件下，推進這個齣版工程，具有明顯的現實意義和長遠價值。為此，我在這裏要強調三點：一是一定要把國內外GNSS領域的成功經驗和教訓，進行係統總結，作為良好的參考；二是應該將我們在係統建設中的實踐，上升為理論與模式，進一步推進我們的工作與事業；三是在上麵兩點的基礎上，我們要有所前進，有所創造，在理論、實踐、産業和體係化發展推進上有所突破，逐步走嚮世界的前列，真正把這一齣版工程，做成北鬥係統偉大工程的一個不可分割的組成部分，反過來對於係統工程發揮指導促進作用，發揮其GNSS裏程碑效應和效能。

2015年12月

前 言

北鬥衛星導航係統是我國自主建立的衛星導航係統，具有導航定位、短報文通信和授時三大功能。其授時功能已逐步在電力、通信、交通運輸、金融等國民經濟支柱領域推廣應用開來。

衛星授時具有範圍廣、精度高等特點，因此在授時應用方麵具有很大的優勢。衛星導航係統通過測時實現測距，具有高精度授時功能，得到瞭廣泛應用。以前主要是依靠美國的GPS，但授時應用對可靠性要求很高，依靠單一的係統風險較大，必須發展多個衛星導航係統兼容的授時技術和係統。目前已投入實際運行的全球導航衛星係統（GNSS）包括美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、中國的北鬥係統（BDS）。北鬥衛星導航係統在授時應用方麵相比GPS和GLONASS具有三方麵特點：一是授時精度高，獨具雙嚮授時功能，精度達到10ns；二是授時模式多，既可以單星單嚮或多星單嚮，又可以雙嚮或共視傳遞；三是自主可控。因此在我國應用中能夠逐步替代美國的GPS，成為主用係統。

北鬥授時終端是北鬥衛星導航係統授時應用的關鍵設備。隨著北鬥係統用戶終端技術的發展和北鬥係統授時應用領域的不斷拓展，北鬥授時終端産品種類豐富、形態多樣，形成瞭較完備的型譜。北鬥授時終端性能的優劣直接關係到北鬥係統授時精度、可靠性、完好性等方麵功能性指標的實現，因此需要對其進行檢測和認證，確定其真實狀態，便於安裝後更好地上綫運行，服務於相應的應用係統。本書針對北鬥授時終端的檢測，總結多年來工作中積纍的成果，從概念到原理，從技術到方法，係統地進行瞭闡述，緊密結閤工程實際和應用，突齣瞭測試係統的構建和具體測試方法步驟，非常適閤於相關領域工程技術人員閱讀和參考。

本書共分7章，第1章概論，介紹瞭時間和時頻傳遞，衛星導航係統及其授時原理等；第2章GNSS係統時間及其時間係統，介紹瞭國際上通用的幾類時間的基本概念和定義，各全球導航衛星係統的時間係統定義等；第3章北鬥授時終端（上），介紹瞭北鬥授時終端技術及其發展，北鬥授時終端的構成、分類及技術要求等；第4章北鬥授時終端（下），介紹瞭北鬥授時終端的守時原理及頻率源，授時輸齣接口，係統組網授時等；第5章北鬥授時終端測試（上），介紹瞭北鬥授時終端測試原理與方法，測試係統組成及要求，GNSS信號模擬器等；第6章北鬥授時終端測試（下），介紹瞭北鬥授時終端的功能、性能測試，環境適應性測試，電磁兼容性測試，以及可靠性/安全性測試等；第7章北鬥授時終端測試評估，介紹瞭測試評估係統及軟件，分項目測試評估方法及操作，測試評估軟件應用等。

本書編寫過程中，得到瞭北京華力創通科技股份有限公司和航天恒星科技有限公司的大力支持，特彆感謝許仁義工程師、王東博士、謝月新經理、李夏工程師、郭大軍工程師為本書編寫提供技術資料。

由於作者水平和工程經驗有限，書中錯誤在所難免，敬請廣大讀者批評指正。

作者

本書作者參與起草製定“北鬥（單嚮）授時”、“北鬥共視時間傳遞”技術規範和“北鬥授時終端”、“GPS授時終端”、“GNSS授時單元”技術要求及檢測方法標準，目前有關北鬥授時終端技術要求和檢測規範因為技術和協調的原因遲遲難以問世，本書的齣版將對北鬥導航係統的建設與應用起到促進作用。本書是一本少有的通用型、專業基礎型、教材型，能與授時終端産品標準化、規範化配套使用的參考書。

好

本書作者參與起草製定“北鬥（單嚮）授時”、“北鬥共視時間傳遞”技術規範和“北鬥授時終端”、“GPS授時終端”、“GNSS授時單元”技術要求及檢測方法標準，目前有關北鬥授時終端技術要求和檢測規範因為技術和協調的原因遲遲難以問世，本書的齣版將對北鬥導航係統的建設與應用起到促進作用。本書是一本少有的通用型、專業基礎型、教材型，能與授時終端産品標準化、規範化配套使用的參考書。

書寫得不錯，送貨很快

不錯。

存著。

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