JP2007322418A - 人工衛星に搭載した水晶発振器の時刻同期方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の地上局の時刻標準と人工衛星に搭載した水晶発振器の時刻を同期させる時刻同期方法は、地上局からは、人工衛星に到着したときに正確にその時刻になるように制御するため、種々の遅延原因に基づく遅延量を進めた時刻を発信する。測位信号の周波数差による遅延量の違いを利用するため複数の異なる周波数を用いて、地上局と人工衛星の間を測位信号が伝搬する時間を、それぞれ求める。測位信号受信機で測定した複数の擬似距離を光速度で除した遅延量とあらかじめ計算しておいた予測伝搬時間に基づき遅延補正量を演算し、この遅延補正量を前記遅延量に加えて進める。
【選択図】図2
Description
このように、本発明は、擬似時計制御のために利用する測位信号として2周波以上用い、その遅延量の差を利用して時刻情報のアップリンク用電波の遅延量を制御する。
本発明では、測位信号に2周波(L1信号とL2信号)使用し、モデル化が困難な電離層遅延とその他の遅延を計測から求め、モデル化に頼ることなく擬似時計技術をより精密にしようというものである。以下、例示に基づき本発明を説明する。図2は、本発明による周波数差を利用した擬似時計システムの全体構成を例示する概略図である。図1を参照して前述したように、地上局からは、種々の遅延原因に基づく遅延量を進めた時刻を発信し、衛星に到着したときに正確にその時刻になるように制御され、この受信した時刻に衛星に搭載された水晶発振器を同期させる。そのために、地上局には、タイミングコントローラと、それによって制御される送信タイミング調整器(TTA)が備えられて、以下のように動作する。
E1=L1の予測遅延ファイルの値−受信機で得られたL1の擬似距離を光速度で除したもの
E2=L2の予測遅延ファイルの値−受信機で得られたL2の擬似距離を光速度で除したもの
また本発明では、測位信号に3周波(L1信号、L2信号、L5信号)使用し、モデル化が困難な電離層遅延とその他の遅延を計測から求め、モデル化に頼ることなく擬似時計技術をより精密にしようというものである。この場合の概略図や制御法は前記と同様である。
E1=L1の予測遅延ファイルの値−受信機で得られたL1の擬似距離を光速度で除したもの
E2=L2の予測遅延ファイルの値−受信機で得られたL2の擬似距離を光速度で除したもの
E3=L5の予測遅延ファイルの値−受信機で得られたL2の擬似距離を光速度で除したもの
このとき、連立方程式を解く過程でアップリンクでの電離層遅延とその他の誤差を計算することができる。図4は、推定結果(連立方程式の解を用いてεとk/fKu 2を計算した結果)と、真の遅延量をシミュレーションで計算した結果を示すグラフである。これらの値はほぼ等しく、遅延量が正しく推定されていることがわかる。
このとき、連立方程式を解く過程でアップリンクでの電離層遅延とその他の誤差を計算することができる。図6は、推定結果(連立方程式の解を用いてεとk/fKu 2を計算した結果)と、真の遅延量をシミュレーションで計算した結果を示すグラフである。これらの値はほぼ等しく、遅延量が正しく推定されていることがわかる。
Claims (5)
- 地上局の時刻標準と、人工衛星に搭載した水晶発振器の時刻を同期させる時刻同期方法において、
地上局からは、人工衛星に到着したときに正確にその時刻になるように制御するため、種々の遅延原因に基づく遅延量を進めた時刻を発信し、
測位信号の周波数差による遅延量の違いを利用するため複数の異なる周波数を用いて、地上局と人工衛星の間を測位信号が伝搬する時間を、それぞれ計算しておき、
測位信号受信機で測定された複数の周波数の擬似距離を光速度で除して得られる遅延時間とあらかじめ計算しておいた測位信号の予測伝搬時間に基づき遅延補正量を演算し、この遅延補正量を前記遅延量に加えて進めることから成る時刻同期方法。 - 前記種々の遅延原因に基づく遅延量は、軌道推定モデルから予め計算により求めた地上局と人工衛星までの予測距離に基づき演算される請求項1に記載の時刻同期方法。
- 地上局の時刻標準と、人工衛星に搭載した水晶発振器の時刻を同期させる時刻同期システムにおいて、
地上局からは、人工衛星に到着したときに正確にその時刻になるように制御するため、種々の遅延原因に基づく遅延量を進めた時刻を発信するタイミングコントローラと、それによって制御される送信タイミング調整器を、地上局に備え、
測位信号の周波数差による遅延量の違いを利用するため複数の異なる周波数を用いて、地上局と人工衛星の間を測位信号が伝搬する時間を、それぞれ計算しておき、
測位信号受信機で測定された複数の擬似距離を光速度で除して得られた遅延量とあらかじめ計算された予測伝搬時間に基づき遅延補正量を演算し、この遅延補正量を前記遅延量に加えて進めることから成る時刻同期システム。
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