1 功能描述................................................................................................................................ 4 1.1 概述.................................................................................................................................................... 4 1.2 性能.................................................................................................................................................... 4 1.3 支持的 GNSS 星座...................................................................................................................... 5 1.4 支持的 GNSS 增强系统..................................................................................................... 5 1.4.1 准天顶卫星系统 (QZSS)....................................................................................................... 5 1.4.2 星基增强系统 (SBAS)....................................................................................................... 5 1.4.3 差分定时模式.................................................................................................................................... 6 1.5 广播导航数据和卫星信号测量.................................................................................................... 6 1.5.1 载波相位测量.................................................................................................................... 6 1.6 支持的协议........................................................................................................................
由小型低成本 GPS 记录设备收集的 L1 相位测量是导航方法的基础,旨在独立于任何辅助系统精确测量(飞行)轨迹。在一个移动接收器在两个不同时间进行的两个测量之间形成单一差异,可以在长达几分钟的时间间隔内实现低分米范围内的相对精度。该方法不需要空间或地面增强系统、第二个附近的基站接收器或任何(静态)初始化模式。这一事实大大降低了用户在极端偏远地区经常在恶劣的现场条件下操作时需要处理的复杂性。该方法利用消除歧义的优势,而不是努力估计每个相位测量都有偏差的这些未知量。本文推导了本构导航方程,并讨论了限制可能处理间隔的各种误差源的理论方面。该方法通过静态和动态参考数据进行了验证。最后,介绍了在凯尔盖朗群岛使用时差法测量信天翁动态翱翔的 GPS 活动的初步结果,并使用时差法处理了示例数据。
摘要:GRACE 后续卫星携带了第一台星际激光测距干涉仪 (LRI)。在轨运行四年多后,LRI 的灵敏度超过了传统的微波仪器 (MWI)。然而,在当前的数据处理方案中,LRI 产品仍然需要 MWI 数据来确定未知的绝对激光频率,代表将原始相位测量转换为米级物理位移的“标尺”。在本文中,我们推导出精确执行从相位测量到距离的转换的公式,考虑到变化的载波频率。此外,还推导出了由于载波频率的知识不确定性以及未校正的时间偏差而导致的主要误差。在第二部分中,我们讨论了当前采用的交叉校准方案中 LRI 对 MWI 的依赖性,并提出了三种不同的 LRI 激光频率模型,其中两种模型在很大程度上独立于 MWI。此外,我们分析了热变化对尺度因子估计和 LRI-MWI 残差的贡献。推导出一种称为热耦合 (TC) 的线性模型,该模型显著降低了 LRI 和 MWI 之间的差异,使 MWI 观测限制了比较的水平。
在长达几分钟的时间间隔内,低分米范围内的相对精度。该方法不需要第二个附近的基站接收器,也不需要任何(静态)初始化程序。这一事实大大降低了用户经常在恶劣的现场条件下操作时需要处理的复杂性。该方法利用消除模糊性,而不是努力估计每个相位测量都有偏差的这些未知量。本文推导了本构导航方程,并讨论了限制可能处理间隔的各种误差源的理论方面。特别分析了从初始位置的偏移集引起的几何误差。静态实验的结果证实了理论考虑。此外,还给出了所用 GPS 记录器的技术细节,并验证了两次飞行实验期间收集的数据,并将其与不同的参考解决方案进行了比较。
在捕获原子钟中,退相干的主要来源通常是振荡器的相位噪声。在这种情况下,我们通过组合多个原子集合来获得理论上的性能提升。例如,可以将 M 个 N 原子集合与各种探测周期组合,以将频率方差降低到标准拉姆齐时钟的 M 2 − M 倍。如果某些集合的原子相位以降低的频率演变,则可能出现类似的指数级改进。这些集合可以由具有较低频率跃迁的原子或分子构成,或由动态解耦生成。具有降低频率或探测周期的集合仅负责计数 2 π 相位包裹的整数,并且不影响时钟的系统误差。具有高斯初始状态的量子相位测量允许比拉姆齐光谱更小的集合大小。
系统(GPS)信号确定登机上的精确定位和时机。与以仪表级准确性利用伪龙的先前作品不同,我们提出了一种精确的定位和计时技术,该技术利用毫米级的准确性来利用载载相 - 相位测量(当整数模棱两可正确地固定时)。我们设计了一个扩展的Kalman FIL TER框架,该框架利用间歇性可用的陆地GPS时间差异载体相(TDCP)值(TDCP)值和轨道过滤器预测的重力加速度。为了估算过程噪声协方差,我们实施了一种自适应状态噪声补偿算法,该算法适应了挑战性的月球环境,其重力较弱,并且每个涡轮型强大。此外,我们执行测量残差分析,以丢弃被周期滑动损坏并增加测量噪声损坏的TDCP测量。我们介绍了在椭圆形的月球轨道上的月球卫星的蒙特卡洛模拟,与唯一的导航解决方案相比,我们展示了更高的定位和时机准确性。
我们考虑时钟游戏——一项在量子信息论框架下制定的任务——它可用于改进现有的量子增强望远镜方案。了解恒星光子何时到达望远镜的问题被转化为一个抽象的游戏,我们称之为时钟游戏。提供了一种制胜策略,即执行量子非拆除测量,以验证光子占据了哪些恒星时空模式而不干扰相位信息。我们证明了赢得时钟游戏所需纠缠成本的严格下限,其中所需纠缠比特的数量等于被区分的时间段数量。这个纠缠成本下限适用于任何旨在通过局部测量非破坏性地提取入射光子时间段信息的望远镜协议,我们的结果意味着 Khabiboulline 等人的协议 [Phys. Rev. Lett. 123, 070504 (2019) ] 在纠缠消耗方面是最佳的。我们还考虑了相位提取的全部任务,并表明恒星相位的量子 Fisher 信息可以通过局部测量和共享纠缠来实现,而无需非线性光学操作。随着辅助量子比特数量的增加,可以渐近地实现最佳相位测量,而如果允许非线性操作,则需要单个量子比特对。
传统 RTK(实时动态)是一种基于 OSR 的方法,需要本地参考站的载波相位和伪距校正(或测量)。它提供几乎瞬时的收敛和厘米级定位精度;然而,它在可扩展性方面存在重大缺陷,因为 RTK 用户需要附近的站点。在 PPP 领域,为了本报告的目的,做了一些区分。PPP 被定义为一种基于 SSR 的方法,只需要校正空间信号误差(轨道、时钟、代码偏差)[1]。传统 PPP 具有可扩展性的巨大优势;然而,它的巨大挑战是收敛时间比 RTK 慢,通常用于估计各个误差贡献的状态,而这对于 RTK 来说不是必需的。PPP 的一个核心特征是估计载波相位测量模糊度。为了将模糊度解为整数,除了上述 PPP 校正(轨道、时钟、代码偏差)之外,PPP 算法还需要卫星载波相位偏差。模糊度解析技术可以实现更高的精度和更快的收敛速度。允许具有相位偏差的 PPP 将被称为 PPP-AR(模糊度解析)。在本报告中,我们还将 Fast-PPP 定义为一种为 PPP 提供本地或区域电离层校正的服务,同样可以实现更快的收敛速度。如果该服务同时提供精确的电离层和对流层校正,允许完全校正大气误差,则将其定义为 PPP-RTK,它提供几乎即时的收敛和厘米级精度,但比 PPP 消耗更多的带宽。
参考文献和链接 [1] J. Aloimonos,“回复,我所学到的”,图像理解,第60,号1,页74-85(1994 年)。[2] C.-E. Liedtke,“图像分析中的智能方法”,Proc.SPIE,第3478,页2-10(1998 年)。[3] W. Osten,“主动光学计量学 - 通过示例定义”,Proc.SPIE,第3478,页。11-25(1998)。[4] W. Osten,M. Kujawinska,“主动相位测量计量学。”在:P.K.Rastogi 和 D. Inaudi(编辑。):光学无损检测和检测趋势,Elsevier Science B.V. 2000,页。45-69。[5] W. Osten,W. Jüptner,“用于主动光学 3D 检测的新光源和传感器”,Proc.SPIE Vol.3897,页。314-327(1999)。[6] Vialux GmbH,ALP 产品表,Chemnitz 2003,www.vialux.de。[7] C. Pruss,H. Tiziani,“使用膜镜进行非球面测试的动态零透镜”,Opt。Comm。233,15-19(2004)。[8] W. Li,Th。Bothe,W. Osten,M. Kalms,“物体自适应图案投影 - 第一部分:逆图案的生成”,Opt。& Las Eng。41 ,页。31-50 (2004)。[9] B. E. A. Saleh、M. C. Teich,《光子学基础》,John Wiley & Sons Inc. 纽约 (1991)。[10] W. Osten、W.、Jüptner,“用于 3D 形状和变形测量的现代光学传感器”,LaserOpto Oktober Vol。32,页。51-57 (2000) [11] Th。Bothe、W. Osten、A. Gesierich、W. Jüptner,“紧凑型 3D 相机”,Proc.SPIE Vol。4778,页。48-59(2002 年)。[12] B. Carlson,“光阀技术的新突破”,《高级成像》,第 62-63 页(1998 年)[13] S. Krüger、G. Wernicke、W. Osten、D. Kayser、N. Demoli、H. Gruber,“通过在卷积处理器中使用小波滤波器进行干涉条纹图案中的故障检测和特征分析”,《电子成像杂志》第 10 卷,第228-233(2001 年)。