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內(nèi)容簡介

　　天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和發(fā)展將會改變未來空間技術(shù)應(yīng)用模式并深刻影響人類未來的生活。其具有高動態(tài)、多層以及異構(gòu)多節(jié)點特性，統(tǒng)一時間基準的建立以及節(jié)點間高精度的時間同步，是實現(xiàn)天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)高效互聯(lián)和協(xié)同的重要技術(shù)基礎(chǔ)。本書站在天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程角度，重點從天地一體化時間統(tǒng)一的角度進行闡述，特別是從時間基準的建立、到時間基準的維持、再到時間的廣域播發(fā)和監(jiān)測評估，層層遞進描述網(wǎng)絡(luò)化的時間及其傳遞。本書首先介紹了時間的概念以及天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的定義和特征，然后介紹了天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的時間基準體系框架以及時間基準的維持技術(shù)，在此基礎(chǔ)上介紹了天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)多節(jié)點時間同步技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)授時監(jiān)測評估技術(shù)。本書通過對天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)、時間基準、時間比對等技術(shù)的綜合描述，以期對天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以及PNT技術(shù)的進步具有積極的促進作用，為天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星導(dǎo)航、高精度時間傳遞、測控等相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的高年級本科生、研究生和工程技術(shù)人員提供參考。

作者簡介

　　蔚保國，內(nèi)蒙古自治區(qū)涼城縣人，工學(xué)博士，研究員，中國電子學(xué)會會士，中國電子科技集團公司首席科學(xué)家，網(wǎng)絡(luò)通信研究院副總工程師，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與裝備技術(shù)國家重點實驗室主任?，F(xiàn)任中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會科學(xué)技術(shù)委員會委員，中國電子學(xué)會遙感遙測遙控分會副主任委員，中國計量測試學(xué)會時間頻率專業(yè)委員會委員，中國測繪學(xué)會大地測量與導(dǎo)航專業(yè)委員會委員，國際大地測量協(xié)會中國委員會委員。長期從事衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與綜合PNT 技術(shù)研究工作，帶領(lǐng)團隊先后承擔了北斗一號工程、北斗二號工程、北斗三號工程、中歐伽利略科技合作計劃、天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)重大科技專項等地面測控與導(dǎo)航核心關(guān)鍵科研任務(wù)；發(fā)表學(xué)術(shù)論文180 多篇，發(fā)明專利190 多項，出版學(xué)術(shù)著作3 部。獲得國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎、軍隊科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎、河北省科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎、中國電子學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎技術(shù)發(fā)明一等獎、衛(wèi)星導(dǎo)航定位科技進步獎特等獎、中國航天基金會獎航天貢獻獎等。榮獲全國五一勞動獎?wù)潞腿珖蠲揽萍脊ぷ髡摺⒅袊娮訉W(xué)會十佳優(yōu)秀科技工作者等榮譽稱號。

圖書目錄

第 1章緒論 001
1.1 背景與意義 002
1.2 時間及時間統(tǒng)一技術(shù)發(fā)展歷程 003
1.2.1 時間發(fā)展歷程 003
1.2.2 時間頻率基本概念 006
1.2.3 時間統(tǒng)一技術(shù)發(fā)展歷程 012
1.3 天地一體化信息網(wǎng)絡(luò) 015
1.3.1　基本概念 015
1.3.2 國外發(fā)展歷程 016
1.3.3 國內(nèi)發(fā)展歷程 021
1.4 天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)時間統(tǒng)一的需求與挑戰(zhàn) 022
1.4.1　時間統(tǒng)一需求與服務(wù) 022
1.4.2　信息網(wǎng)絡(luò)融合 024
1.4.3 面臨的挑戰(zhàn) 025
參考文獻 028
第 2章時間統(tǒng)一基本概念、技術(shù)及方法 031
2.1 時間統(tǒng)一基本模型 032
2.2 時間頻率系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 033
2.2.1 集中式 033
2.2.2 分布式 034
2.2.3 集中—分布式 036
2.3 時間建立與產(chǎn)生技術(shù) 037
2.3.1 時間建立技術(shù) 037
2.3.2 時間頻率信號產(chǎn)生與分配 041
2.4 時間比對技術(shù) 043
2.4.1 GNSS共視時間比對 043
2.4.2 衛(wèi)星雙向時間比對 044
2.4.3 光纖雙向時間比對 044
2.5 授時技術(shù) 045
2.5.1 衛(wèi)星授時 045
2.5.2 長/短波授時 046
2.5.3 網(wǎng)絡(luò)授時 048
2.6 授時監(jiān)測技術(shù) 050
2.6.1 GNSS授時監(jiān)測 050
2.6.2 長波授時監(jiān)測 052
2.6.3 網(wǎng)絡(luò)授時監(jiān)測 053
2.7 性能指標及測量方法 054
2.7.1 頻率準確度 054
2.7.2 頻率穩(wěn)定度 054
2.7.3 相位噪聲 056
2.7.4 頻率復(fù)現(xiàn)性 058
2.7.5 頻率漂移率 058
2.7.6 頻率偏差 059
2.7.7 時差 059
2.7.8 時間同步誤差 060
2.7.9 時間傳遞不確定度 060
參考文獻 061
第3章天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)時間統(tǒng)一體系 063
3.1 架構(gòu)與特征分析 064
3.1.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 064
3.1.2 網(wǎng)絡(luò)特征分析 067
3.1.3 時間同步特性分析 075
3.2 時間統(tǒng)一體系概念框架 077
3.2.1 基本概念 077
3.2.2 物理組成 078
3.2.3 運行機制 079
3.3 時間統(tǒng)一體系模型 081
3.3.1 多層體系模型 081
3.3.2 分層自治模型 083
3.3.3 基于鐘差相對不變性的拓撲聚合模型 086
3.4 時間統(tǒng)一體系能力 090
3.4.1 天基高精度守時能力 091
3.4.2 網(wǎng)絡(luò)化高精度時間同步能力 092
3.4.3 面向通導(dǎo)遙融合的全網(wǎng)泛在精準時間服務(wù)能力 093
參考文獻 095
第4章天地協(xié)同時間基準建立與表達 097
4.1 基本概念 098
4.2 守時原子鐘 099
4.2.1 氫原子鐘 100
4.2.2 銫原子鐘 101
4.2.3 銣原子鐘 103
4.3 時間基準建立模式 104
4.3.1 地面時間基準 104
4.3.2 地面網(wǎng)絡(luò)化時間基準 112
4.3.3 天地協(xié)同時間基準 113
4.4 數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù) 115
4.4.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù) 115
4.4.2 時間產(chǎn)生技術(shù) 123
4.4.3 時間基準評估技術(shù) 126
參考文獻 128
第5章高精度時間比對技術(shù) 131
5.1 衛(wèi)星共視時間比對技術(shù) 132
5.1.1 基本原理及數(shù)學(xué)模型 132
5.1.2 誤差分析及改正模型 134
5.2 衛(wèi)星雙向時間比對技術(shù) 149
5.2.1 基本原理及數(shù)學(xué)模型 149
5.2.2 誤差分析及改正模型 155
5.3 星地雙向時間比對技術(shù) 166
5.3.1 基本原理及數(shù)學(xué)模型 166
5.3.2 誤差分析及改正模型 172
5.4　星間雙向時間比對技術(shù) 174
5.4.1 基本原理及數(shù)學(xué)模型 174
5.4.2 誤差分析及改正模型 178
5.5 光纖雙向時間比對技術(shù) 183
5.5.1 基本原理及數(shù)學(xué)模型 183
5.5.2 誤差分析及改正模型 185
參考文獻 189
第6章高精度鏈路時延標定與傳遞技術(shù) 191
6.1 時延定義 192
6.1.1 發(fā)射設(shè)備時延 193
6.1.2 接收設(shè)備時延 193
6.2 系統(tǒng)鏈路時延分類 194
6.2.1 星地鏈路時延 195
6.2.2 星間鏈路時延 196
6.2.3 站間鏈路時延 197
6.3 時延直接標定 198
6.3.1 發(fā)射時延直接標定 199
6.3.2 轉(zhuǎn)發(fā)時延直接標定 202
6.4 時延傳遞標定 203
6.4.1 發(fā)射時延傳遞標定 204
6.4.2 接收時延傳遞標定 205
6.4.3 轉(zhuǎn)發(fā)時延傳遞標定 206
6.5 時延標定方法性能比較分析 207
參考文獻 209
第7章天地協(xié)同時間服務(wù)體系 213
7.1 時間服務(wù)概念與模型 214
7.1.1 時間服務(wù)概念 214
7.1.2 時間服務(wù)模型 216
7.2 體系架構(gòu)與服務(wù)模式 217
7.2.1 體系架構(gòu) 217
7.2.2 時間服務(wù)模式 218
7.3 授時服務(wù)原理與方法 221
7.3.1 短波無線電授時 221
7.3.2 長波無線電授時 224
7.3.3 衛(wèi)星無線電授時 226
7.3.4 網(wǎng)絡(luò)授時 234
7.4 授時監(jiān)測原理與方法 239
7.4.1 地基監(jiān)測 239
7.4.2 天基監(jiān)測 245
參考文獻 249
第8章時間統(tǒng)一發(fā)展趨勢與應(yīng)用前景 251
8.1 發(fā)展趨勢 252
8.1.1 頻率標準的提升促進秒的重新定義 252
8.1.2 國際參考時間尺度向?qū)崟r連續(xù)演進 253
8.1.3 國家時間頻率基礎(chǔ)設(shè)施向天地協(xié)同體系發(fā)展 254
8.2 應(yīng)用前景展望 256
8.2.1 時間統(tǒng)一在各行業(yè)領(lǐng)域中的泛在應(yīng)用 256
8.2.2 時間統(tǒng)一的“中國制造”應(yīng)用 257
8.2.3 時間統(tǒng)一的智慧型社會應(yīng)用 258
8.2.4 時間統(tǒng)一的現(xiàn)代化國防應(yīng)用 259
參考文獻 260
名詞索引 261