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eLORAN系统的GRI组合设计研究

刘时尧 张首刚 华宇

刘时尧, 张首刚, 华宇. eLORAN系统的GRI组合设计研究[J]. 电子与信息学报. doi: 10.11999/JEIT201066
引用本文: 刘时尧, 张首刚, 华宇. eLORAN系统的GRI组合设计研究[J]. 电子与信息学报. doi: 10.11999/JEIT201066
LIU Shiyao, ZHANG Shougang, HUA Yu. Research on GRI Combination Design of eLORAN System[J]. Journal of Electronics & Information Technology. doi: 10.11999/JEIT201066
Citation: LIU Shiyao, ZHANG Shougang, HUA Yu. Research on GRI Combination Design of eLORAN System[J]. Journal of Electronics & Information Technology. doi: 10.11999/JEIT201066

eLORAN系统的GRI组合设计研究

doi: 10.11999/JEIT201066
基金项目: 国家自然科学基金(11803040),中国科学院前沿科学重点研究项目(QYZDJ-SSW-JSC034)
详细信息
    作者简介:

    刘时尧:男,1986年生,博士生,研究方向为无线电导航与授时技术

    张首刚:男,1966年生,博士,研究员,研究方向为原子钟及其导航应用技术

    华宇:男,1974年生,博士,研究员,研究方向为无线电导航与授时技术

    通讯作者:

    刘时尧 liushiyao@ntsc.ac.cn

  • 1)俄罗斯西部台链各个发射台距离我国边境均已超过3500 km,且该台链的发射功率不强(1150 kW),因此该台链各个台站的天、地波信号均无法传播至我国境内以对我国台站造成影响。
  • 中图分类号: TN961

Research on GRI Combination Design of eLORAN System

Funds: The National Natural Science Foundation of China (11803040), The Key Research Program of Frontier Sciences of CAS (QYZDJ-SSW-JSC034)
  • 摘要: 针对增强型罗兰(eLORAN)系统增补发射台站建设中的组重复周期(GRI)选择问题,该文主要从数学的角度出发,提出一种基于交叉干扰率的筛选算法。该算法首先考虑了最小可用组重复周期以及秒信息量的要求,并在此基础上通过比较与临近的罗兰C台站间的相对交叉干扰率进行1次筛选;之后通过排列组合进行两两比较并2次筛选;最后,综合考虑数据率要求、系统规范、无交叉干扰等条件,得到最优组重复周期组合。随后,鉴于新型eLORAN系统的高精度授时要求,在GRI最优组合中进行了优选。分析结果表明,该方法得出的优选组合的平均交叉干扰率与现有导航台链相当,同时可兼顾授时需求,可以为高精度地基授时系统建设提供参考性建议和理论依据。
  • 图  1  eLORAN脉冲波形

    图  2  TOCI与GRI取值的关系图

    图  3  两不同GRI台站的相互干扰关系图

    图  4  无交叉干扰条件示意图

    图  5  GRI组合优选算法流程图

    图  6  TOCImax=20~120 s时平均交叉干扰率

    图  7  TOCImax=20~120 s时平均数据率

    表  1  我国长波各发射台组重复周期分配

    台链名称GRI(μs)主台第1副台第2副台TOCI(s)
    BPL授时台60000蒲城3
    北海台链74300荣城宣城和龙743
    东海台链83900宣城饶平荣城839
    南海台链67800贺县崇左饶平339
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    表  2  TOCI小于20 s的GRI取值

    GRI(μs)TOCI(s)GRI(μs)TOCI(s)GRI(μs)TOCI(s)GRI(μs)TOCI(s)
    4000025000016500013800004
    4250017520001368000178125013
    437507550001168750118500017
    44000115600014700007875007
    4500095625097200018900009
    4750019625003750003937503
    4800012640001676000199500019
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    表  3  与BPL交叉干扰较小的GRI取值

    GRI(μs)TOCI(s)交叉干扰周期T0(s)相互干扰率(%)
    42500171.0211.117.87
    4375072.17.625.56
    47500191.149.947.87
    5625090.98.297.77
    6250011.57.567.87
    68750113.34.855.56
    76000191.1412.2815.56
    81250133.94.105.56
    85000171.0211.1115.74
    8750072.15.407.87
    9375031.54.977.77
    95000191.149.9415.74
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    表  4  备选组重复周期互交叉干扰率(%)

    互干扰对应关系备选组合(μs)
    47500/
    81250/
    93750
    81250/
    93750/
    95000
    47500/
    68750/
    81250
    68750/
    81250/
    95000
    42500/
    81250/
    93750
    1–24.107.644.858.814.10
    7.028.817.0210.427.84
    1–33.563.514.103.513.56
    7.024.107.024.857.84
    2–37.643.518.817.64
    8.813.5610.424.108.81
    1–BPL9.944.109.944.8511.11
    7.875.567.875.567.87
    2–BPL4.104.974.854.104.10
    5.567.775.565.565.56
    3–BPL4.979.944.109.944.97
    7.7715.745.5615.747.77
    合计78.3679.2180.0980.9481.18
    均值6.536.606.676.756.76
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    表  5  TOCImax取58 s与64 s时最优GRI组合对比

    TOCImax
    (s)
    平均TOCI
    (s)
    GRI组合
    (μs)
    总交叉
    干扰率(%)
    平均交叉
    干扰率(%)
    平均数
    据率(bit/s)
    5841.3346400/
    66250/
    81250
    62.035.17114.23
    644651200/
    76250/
    81250
    48.324.86104.89
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-12-18
  • 修回日期:  2021-07-12
  • 录用日期:  2021-07-12
  • 网络出版日期:  2021-12-08

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