多模GNSS高精度授时在电力系统中的应用分析

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多模GNSS高精度授时在电力系统中的应用分析

多模GNSS高精度授时在电力系统中的应用分析摘要随着智能电网的建设，电力系统对时同步精度要求越来越高，而传统的时间参考源（如GPS）已经不能满足高精度的要求。

多模GNSS技术是解决高精度授时问题的有效手段之一。

本文将从多模GNSS技术在电力系统中的应用、优缺点及影响因素等多方面进行分析。

1. 多模GNSS技术在电力系统中的应用电力系统对于时钟同步的精度要求很高，精度通常要求到毫微秒级别，需要同时考虑多个授时源的信号，如GPS、北斗、GLONASS等多球导航系统信号，而单一的导航系统无法接收到完整的信号。

多模GNSS技术是指同时使用多个导航系统的信号来计算授时误差的技术，多模GNSS技术的出现极大地提高了电力系统的授时精度，被广泛应用。

多模GNSS技术还可应用于电力系统中的智能终端设备和监控设备。

智能终端设备可以通过收集多个授时源的信号，提高控制精度，监控设备可以通过多个授时源的信号来对电力负荷进行更细致的监控和预测，为电力系统的安全运行提供保障。

2. 多模GNSS技术在电力系统中的优缺点多模GNSS技术在电力系统中的应用有很多优点，其中包括：1.提高了时钟同步精度：多模GNSS技术可以同时使用多个全球导航系统实现相位对准，大大提高了时钟同步精度。

2.提高了系统可靠性：多模GNSS技术可同时应用多个导航系统信号进行授时，当某一个系统信号不可用时，其他系统的信号便可弥补，从而提高了系统可靠性。

3.提高了抗干扰性能：多模GNSS技术可选择多个不同频段的信号进行同步，同时应用纠错技术和滤波技术，提高了抗干扰性能。

但多模GNSS技术也存在以下缺点：1.系统成本高：多模GNSS技术需要同时应用多个授时源的信号来实现时钟同步，需要更多的设备和软件，增加了系统成本。

2.系统复杂度增加：多模GNSS技术需要考虑多个导航系统信号的时间延迟差异、伪距差异，需要复杂的算法和数据处理级联，增加了系统复杂度。

3. 多模GNSS技术在电力系统中的影响因素多模GNSS技术在电力系统中的应用还受到一些因素的影响，如：1.授时源的精度：不同的导航系统具有不同的精度，或者受到天气、地形等因素的影响，会影响授时源的精度。

GNSS导航系统的精度分析与提高

GNSS导航系统的精度分析与提高摘要：全球导航卫星系统（GNSS）已经成为现代社会中不可或缺的技术之一。

然而，GNSS导航系统在实际应用中，其精度仍然存在一定的限制，如卫星信号的传播延迟、多径效应、噪声等因素的影响。

为了提高GNSS导航系统的精度，本文将对系统的精度分析方法进行探讨，并提供一些提高精度的建议与技术。

1. 引言GNSS导航系统是利用卫星信号进行精确定位和导航的一种技术，其中包括全球定位系统（GPS）、伽利略系统、GLONASS系统等。

然而，GNSS导航系统的精度受到多种因素的影响，如卫星信号的传播延迟、多径效应、信号噪声等。

2. 精度分析方法为了分析GNSS导航系统的精度，可以采用以下几种方法：（1）比较与参考站：通过在不同位置设置多个接收站，利用相对定位方法来比较不同站点的定位结果，进而评估系统的精度。

（2）误差方程模型：建立误差方程模型，将各种误差项加以统计和描述，从而分析系统的误差来源和影响因素。

（3）统计分析法：通过对大量定位数据进行统计分析，从而得到系统的定位精度的统计特性，如均值、方差、标准差等。

3. 精度提高方法为了提高GNSS导航系统的精度，可以采取以下几种方法：（1）加入辅助信息：通过引入辅助信息，如电离层延迟、大气延迟模型等，来修正系统中的误差项，从而提高系统的定位精度。

（2）多频信号处理：利用多频信号的性质，抑制多径效应和噪声的影响，提高系统的定位精度。

（3）差分定位技术：差分定位是一种常见的提高GNSS导航系统精度的方法，它通过引入参考站和测量站之间的差分观测值，减少系统误差，提高定位精度。

（4）精密定轨技术：通过利用卫星的测距观测数据，采用精密定轨技术，提高卫星定位系统的精度。

4. 实例与应用GNSS导航系统已广泛应用于航空、航海、交通、农业、测绘等领域。

以航空领域为例，GNSS导航系统的精度对于飞行安全至关重要。

通过精确的定位信息，飞行员可以准确导航、避开危险区域。

GNSS测量原理及应用

GNSS测量原理及应用一、GNSS测量原理（以GPS为代表）(一）、GPS基本原理GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。

要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。

而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到（由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码）发射导航电文。

GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P（Y）码。

C/A 码频率1。

023MHz，重复周期一毫秒，码间距1微秒,相当于300m；P码频率10。

23MHz，重复周期266。

4天，码间距0.1微秒，相当于30m。

而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳.导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。

它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。

导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。

前三帧各10个字码;每三十秒重复一次，每小时更新一次。

后两帧共15000b.导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。

当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS —84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知. 可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。

然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。

所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号.GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米（各个卫星不同，随时变化）;以及GPS系统信息，如卫星状况等。

gnss应用场景

gnss应用场景
GNSS（全球卫星导航系统）是一系列通过卫星提供位置信息的技术，包括GPS、伽利略、格洛纳斯和北斗等。

这些系统可以提供广泛的应用场景，如下：
第一步：定位导航
GNSS最基本的应用就是在定位和导航方面。

利用GNSS技术，人们可以精准地定位自己的位置，并且可以得到最短路径等最优路线，使得人们出行更加方便、快捷。

在交通领域，汽车、船舶和飞机等交通工具都可以使用GNSS技术来避免交通事故，保障路线安全。

此外，还可以使用GNSS技术定位救援队伍和救援物资，提高救援效率。

第二步：电子地图
电子地图是GNSS应用场景的另一大领域。

随着移动互联网的兴起，人们对地图的需求越来越高，对于商家来说，电子地图可以帮助他们开展更有针对性的商业活动。

此外，电子地图在旅游和户外探险中也是一个非常有用的工具。

第三步：天气和气象
实时气象和天气预报对人们的日常生活非常重要。

通过使用GNSS 技术，可实现高精度的气象数据，使气象预报更加准确。

第四步：电力、水利监测
GNSS技术对于电力、水利等行业也很重要。

通过实时监测其位置，可以提高这些行业的安全性和效率。

总结：
GNSS技术广泛应用于各行业，包括交通、地图、天气和气象、农业、水利、电力等。

它可以提供准确的位置和导航信息，以及气象数据和监测，有助于各行业提高安全性和效率。

在未来，GNSS技术的应用范围还将不断扩大。

《2024年多模GNSS融合精密定轨理论及其应用研究》范文

《多模GNSS融合精密定轨理论及其应用研究》篇一一、引言随着全球导航卫星系统（GNSS）技术的快速发展，多模GNSS融合精密定轨技术在航空航天、地球科学、交通物流等领域的应用越来越广泛。

多模GNSS融合技术能够综合利用不同类型、不同频段的卫星信号，提高定位精度和可靠性。

本文将介绍多模GNSS融合精密定轨理论的基本原理，并探讨其在实际应用中的效果和价值。

二、多模GNSS融合精密定轨理论1. 基本原理多模GNSS融合精密定轨理论基于GNSS观测数据，通过数学模型和算法，实现卫星轨道的精确测定。

该理论包括观测方程、卫星轨道模型、地球引力模型、大气模型等多个部分。

其中，观测方程用于描述卫星与接收机之间的信号传播过程，卫星轨道模型用于描述卫星的运动规律，地球引力模型和大气模型则用于考虑地球引力和大气对卫星运动的影响。

2. 关键技术（1）多模GNSS信号处理技术：该技术能够同时处理不同类型、不同频段的GNSS信号，提高定位精度和可靠性。

（2）精密定轨算法：该算法基于观测方程和卫星轨道模型，通过迭代计算，实现卫星轨道的精确测定。

（3）误差分析与修正技术：该技术能够分析并修正观测数据中的各种误差，如多路径效应、电离层延迟等，进一步提高定位精度。

三、多模GNSS融合精密定轨技术的应用1. 航空航天领域多模GNSS融合精密定轨技术在航空航天领域具有广泛应用。

例如，在卫星导航系统中，该技术可用于卫星的精密定轨和姿态确定，提高卫星导航的准确性和可靠性。

在载人航天任务中，该技术可用于航天器的精确入轨和轨道控制，确保航天器的安全和稳定运行。

2. 地球科学领域在地球科学领域，多模GNSS融合精密定轨技术可用于地球动力学研究、地球重力场测量、大气和海洋遥感等领域。

通过该技术，可以精确测定地球的形状、大小和内部结构，了解地球的物理性质和运动规律。

同时，该技术还可以用于监测地球表面的形变、地震活动等地质灾害，为地球科学研究提供重要支持。

GNSS原理及应用

GNSS原理及应用GNSS（全球导航卫星系统）是一种通过利用包括GPS（全球定位系统）、GLONASS（俄罗斯全球导航卫星系统）、Galileo（欧洲全球导航卫星系统）和Beidou（中国的全球导航卫星系统）等多个卫星系统的卫星进行全球定位和导航的技术。

GNSS原理及应用如下：GNSS主要基于三个原理：距离测量、卫星轨道和钟差测量以及建立导航解算。

首先，距离测量是一种基于卫星到接收机的距离计算的原理。

GNSS 接收机接收到来自卫星的信号，并通过计算信号传播的时间来测量卫星与接收机之间的距离。

通过同时接收多个卫星的信号，接收机可以确定自己的位置。

其次，卫星轨道和钟差测量是用来确定卫星的位置和钟差的原理。

接收机通过测量卫星信号的相位差来计算卫星的位置，同时也需要测量卫星钟差以纠正信号传播时钟差对定位结果的影响。

最后，建立导航解算是用来确定接收机的位置的原理。

通过接收来自至少四个卫星的信号，接收机可以使用三个已知位置的卫星确定自己的位置。

接收机还可以使用额外的卫星信号进行精确的定位和导航。

GNSS的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1.行车导航：GNSS可以用于车辆导航系统，提供准确的位置信息，帮助驾驶员选择最佳路线、避免交通拥堵和减少行车时间。

2.航空导航：GNSS在航空领域被广泛应用于飞行导航和着陆系统。

它提供高精度的位置信息，帮助飞行器确定其准确的位置和航向。

3.农业和渔业：农民和渔民可以利用GNSS来进行土地测量、货物追踪和捕捞活动。

它可以帮助农民和渔民提高生产效率，减少成本和资源浪费。

4.海洋和航运：GNSS在海洋和航运领域中广泛应用于船舶导航和航行控制。

它可以提供精确的船舶位置和速度信息，帮助船舶避免碰撞和确定最佳航线。

5.时钟同步：GNSS的卫星钟具有非常高的精度，可以用于时间同步应用。

它可以提供准确的时间信号，用于电信、金融、网络通信和科学研究等领域。

总之，GNSS原理和应用在现代社会中具有广泛的应用前景。

高精度GNSS网数据处理关键技术研究

高精度GNSS网数据处理关键技术研究汇报人:日期:目录CONTENCT •GNSS网数据处理概述•高精度GNSS网数据采集•高精度GNSS网数据预处理•高精度GNSS网数据解析与建模•高精度GNSS网数据可视化与结果分析•总结与展望01GNSS网数据处理概述GNSS网数据处理的概念全球导航卫星系统（GNSS）是一种利用导航卫星进行测时和测距的系统，包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的BDS等。

GNSS网数据处理是指对多个GNSS接收机采集的数据进行加工、处理和分析，以获得高精度的位置和时间信息。

GNSS网数据处理的研究现状基于最小二乘法或卡尔曼滤波等数学方法，进行数据平滑、周跳探测和修复等处理。

人工智能和机器学习方法的应用近年来，深度学习、神经网络等人工智能方法逐渐被引入GNSS数据处理领域，以提高数据处理效率和精度。

高精度位置信息在军事、交通、测量等领域具有广泛应用价值。

GNSS网数据处理技术的不断提升，有助于提高导航定位系统的性能和可靠性。

在智能交通、无人驾驶等领域，高精度GNSS网数据处理技术是实现安全、高效导航的关键。

GNSS网数据处理的重要性02高精度GNSS网数据采集接收机性能接收机类型接收机校准高精度的GNSS接收机应具备高性能的信号接收、处理和存储能力，以满足对高精度测量数据的需求。

根据应用需求，可选择不同类型的高精度GNSS接收机，如单频接收机、双频接收机、实时动态接收机等。

为确保测量精度，高精度GNSS接收机需定期进行校准和维护，以确保其正常运转和准确测量。

高精度GNSS接收机80%80%100%观测站的选择与布置为保证高精度的测量结果，观测站应选择在远离干扰源、遮挡物和多路径效应的地方。

根据实际需求和测量任务，确定合适的观测站数量，以确保覆盖范围和测量精度。

为提高测量精度和可靠性，观测站应布置在合理的位置，避免形成闭合环路或冗余观测。

观测站位置观测站数量观测站布置数据采集方案数据传输与存储数据筛选与处理数据采集的方法与流程为确保数据安全和可靠性，观测数据应通过可靠的传输方式及时传输到数据中心进行存储和处理。

《利用GPS授时实现电力系统广域时间同步》范文

《利用GPS授时实现电力系统广域时间同步》篇一一、引言随着电力系统规模的扩大和复杂性的增加，广域时间同步成为了保证电力系统稳定运行的重要环节。

GPS（全球定位系统）授时技术以其高精度、高稳定性的特点，成为了实现电力系统广域时间同步的最佳选择。

本文将详细探讨GPS授时技术的基本原理、应用优势及在电力系统中的应用方案。

二、GPS授时技术的基本原理GPS授时技术主要通过GPS卫星发送的信号实现。

其工作原理主要分为三部分：卫星信号的发射与接收、信号的传输与处理以及时间的输出与同步。

首先，GPS卫星以固定的频率发送包含时间信息的信号。

这些信号被地面设备接收后，经过处理，可以获取到精确的时间信息。

其次，通过信号的传输与处理，地面设备可以将这些时间信息实时地传输给电力系统中的各个节点。

最后，通过时间的输出与同步，各个节点可以与主时钟保持一致，从而实现广域时间同步。

三、GPS授时在电力系统中的应用优势1. 高精度：GPS授时技术可以提供纳秒级的时间精度，保证了电力系统各个节点的时钟准确同步。

2. 高稳定性：GPS授时技术不受外界干扰，具有很高的稳定性，能够保证电力系统的稳定运行。

3. 易于维护：利用GPS授时技术可以实现集中化管理，便于维护和故障排除。

四、电力系统中的GPS授时应用方案1. 搭建GPS授时系统：在电力系统中搭建独立的GPS授时系统，接收并处理GPS信号，提供准确的时间信息。

2. 广域时间同步网络构建：利用搭建的GPS授时系统，构建广域时间同步网络，将时间信息实时传输到电力系统的各个节点。

3. 时间同步协议设计：根据电力系统的需求，设计合适的时间同步协议，确保各个节点之间的时间同步。

4. 系统调试与优化：对搭建的GPS授时系统和广域时间同步网络进行调试和优化，确保其稳定、可靠地运行。

五、实际应用案例分析以某大型电力系统为例，采用GPS授时技术实现广域时间同步。

通过搭建独立的GPS授时系统，成功地将纳秒级精度的时间信息实时传输到电力系统的各个节点。

gnss原理及应用

gnss原理及应用
GNSS（全球导航卫星系统）是一种基于卫星定位的全球定位
系统，它结合了多颗卫星、地面控制站和用户接收器，能够提供全球范围内的高精度定位、导航和时间服务。

GNSS的工作原理是通过将多颗卫星的信号接收并测量其传播
时间与发射时间差来计算接收器所处位置的方法。

每颗卫星的信号包含了精确的时刻信息和卫星位置、速度等数据，并通过卫星和用户接收器之间的信号传输进行通信。

用户接收器接收到至少4颗卫星的信号后，可以通过计算信号的传播时间差及卫星位置信息来确定用户接收器的位置，从而实现定位和导航功能。

GNSS的应用领域非常广泛。

在交通运输领域，GNSS被广泛
应用于汽车导航、航空航天导航、船舶导航等。

在测绘和地理信息领域，GNSS可以实现高精度的地图制作、地形测量和地
物定位等任务。

在农业领域，GNSS可以用于农机作业控制、
农作物生长监测等应用。

此外，GNSS还可以应用于海洋测量、探矿勘探、地震监测、灾害预警等领域。

除了定位和导航功能外，GNSS还可以提供高精度的时间服务。

由于卫星的高精度钟同步系统，GNSS可以提供纳秒级的时间
同步，广泛应用于电信、金融、科学研究等领域。

总之，GNSS是一种基于卫星定位的全球导航卫星系统，通过
多颗卫星的信号测量和计算来实现高精度的定位、导航和时间
服务。

它的应用涵盖了交通运输、测绘和地理信息、农业、海洋等多个领域。

gnss的原理和应用

GNSS的原理和应用1. 什么是GNSSGNSS代表全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System），是一种利用卫星信号提供定位、导航和时间服务的技术。

通过接收来自全球分布的卫星的信号，GNSS系统可以精确计算接收器的位置、速度和时间。

目前，全球最主要的GNSS系统是美国的GPS（Global Positioning System），而其他的GNSS系统包括俄罗斯的GLONASS（GLObal NAvigation Satellite System）、中国的北斗导航系统和欧洲的伽利略系统。

2. GNSS的原理GNSS系统的原理是基于三角测量法和距离测量法。

每个GNSS卫星都位于地球上不同的位置，通过接收多个卫星的信号，接收器可以计算出自己相对于这些卫星的距离。

接收器通过测量信号从卫星到达的时间以及信号传播的速度，可以精确计算出接收器的位置。

这涉及到复杂的信号处理和数学计算。

3. GNSS的应用GNSS系统具有广泛的应用领域，下面列举一些主要的应用：•车辆导航：现代汽车装备了GNSS接收器，可以实现实时导航和路线规划。

这对于提供驾驶员的导航指引、交通状况提示和实时路线优化非常重要。

•航空和航海导航：GNSS系统在航空和航海领域起着关键作用。

飞机和船只可以利用GNSS系统进行精确的导航和定位，以确保安全和准确的航行。

•移动电话定位：现代智能手机内置了GNSS接收器，可以提供准确的位置信息，用于导航、地图、社交媒体和其他应用。

此外，紧急服务也可以利用手机的GNSS功能来定位紧急呼叫的位置。

•地质勘探：GNSS系统被广泛用于地质勘探领域。

通过测量地表运动和变形，科学家可以研究地壳运动、地震活动和火山喷发等现象。

•军事和国防：GNSS系统在军事和国防领域具有重要的战术和战略价值。

军队可以利用GNSS系统实现精确导航、目标定位和时间同步。

4. GNSS的精度和误差尽管GNSS系统提供了高精度的定位和导航服务，但仍然存在一些误差来源，这可能影响到定位的准确性。

219468539_GNSS多系统RTK授时性能分析

.25ns,双频优于0
.15ns;多
系统融合使得 RTK 授时的收敛时间与 GPS 单系统相比至少缩短 25% 以上,静态模式下双频
RTK 收敛时间缩短最多,两条基线分别缩短 66
.9% 和 67
.8% ;
3 种模式多系统站间钟差的万秒稳
均进入 10-15 量级,动态模式和静态模式下短期稳定度相比 GPS 单系统有明显改善,但随着平均时
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3 新体制信号开展了短基线、零基线 RTK 授
长度的限制,但严重依赖实时精密卫星轨道和归算
还需要进行复杂的系统误差改正和参数估计等
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第 10 卷
第3期

gnss在各个领域中的应用

gnss在各个领域中的应用标题：GNSS在各个领域中的应用摘要：全球导航卫星系统（GNSS）已经成为现代化社会中各个领域的重要工具。

GNSS技术的快速发展和广泛应用，使得人类在交通、农业、航空航天、地质勘探、灾害管理等领域获得了巨大的益处。

本文将一步一步地回答关于GNSS在各个领域中的应用，以及它们对我们的生活和社会的影响。

引言：全球导航卫星系统（GNSS）是一种基于卫星定位和导航技术的系统，可以为用户提供全球范围内的位置、速度和时间信息。

它包括美国的GPS 系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧洲的伽利略系统以及中国的北斗系统。

随着技术的不断进步，GNSS不仅在军事领域得到了广泛应用，也在民用领域取得了长足的发展。

一、交通领域应用：1.1 汽车导航系统：GNSS技术在汽车导航系统中广泛应用，帮助驾驶者确定位置、规划路线以及提供实时交通信息，提高驾驶安全性和效率。

1.2 轨道交通系统：GNSS用于维护轨道交通的安全性和运行效率，包括列车位置检测、车辆间的通信、行车记录以及列车调度等。

同时，GNSS 还用于轨道交通的轨道监测和维护。

1.3 航海导航：GNSS技术被用于航海导航，帮助海上船只确定位置、规划航线、避免潜在危险和减少碰撞风险。

二、农业领域应用：2.1 精准农业：GNSS技术与地理信息系统（GIS）相结合，帮助农民精确测定田地边界和地块大小，制定种植计划、肥料施用和灌溉策略，提高农业生产效率和资源利用率。

2.2 牧畜业管理：利用GNSS技术可以实时跟踪和管理牲畜的位置，帮助农民掌握畜群的行为模式和生长状况，提供科学的饲养建议和畜群管理。

2.3 植物病虫害监测：GNSS技术结合无人机、卫星图像和传感器，可以进行远程植物病虫害监测，帮助农民及时发现并防治病虫害，减少作物损失。

三、航空航天领域应用：3.1 飞行导航：GNSS技术在飞机导航系统中的应用，提供准确的位置、速度和导航信息，帮助飞行员制定飞行计划、减少燃料消耗和提高飞行安全性。

简单介绍GNSS授时模块在电力系统的作用

简单介绍GNSS授时模块在电力系统的作用
电力系统的主体结构有电源，变电所，输电、配电线路和负荷中心。

电力系统的信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。

为电力系统提供时间戳服务、授时功能的GNSS授时模块也应用在电力公司和部门对时间和频率的测量中，以此来有效的传送和分配负荷。

当前社会不断发展，时间也正逐渐成为越来越多行业中的一个关键因素。

目前成熟的高精度GNSS授时模块根据卫星导航系统的不一样，分为GPS授时模块、北斗授时模块，授时原理一样，在任意时刻能同时接收其视野范围内4~8颗卫星的信号，其内部硬件电路和软件通过对接收到的信息进行编码和处理，能从中提取并输出两种时间信号：一个是间隔为1秒的同步脉冲信号1PPS，其脉冲前沿与UCT的同步误差不超过1ns，二是包括在串口输出信息中的UCT绝对时间（年、月、日、时、分、秒），它是与1PPS脉冲想对应的。

一旦天线位置固定下来，它只需要接收一颗卫星的信号变可维持其精密的时间输出。

GNSS授时模块在电力系统的作用
不断出现的停电事件，让电力部门意识到提高整个电网同步性的必要。

而对停电事故的分析结果，使得基于GPS的时间同步方式被引入到发电厂和分电站等设施中。

通过对电网中异常情况的精确时间测量，工程师们能够快速追查到断电的确切地点。

SKYLAB研发生产的GNSS授时模块，有GPS授时模块和北斗授时模块，具有很好的授时性能，GPS授时模块系列支持GPS/QZSS、北斗授时模块系列支持GPS/BDS/GLONASS/QZSS，增强的灵敏度和并行双星接收扩大了覆。

GNSS技术的原理和应用

GNSS技术的原理和应用简介GNSS（全球导航卫星系统）是一种利用全球卫星定位系统进行导航和定位的技术。

它结合了多颗卫星和地面接收器，提供了精确的位置、速度和时间信息。

本文将介绍GNSS技术的原理和应用，并探讨其在不同领域的多种应用。

原理GNSS技术基于卫星定位系统，通过测量卫星和地面接收器之间的距离来计算接收器的位置。

其中，距离测量是通过接收卫星发射的电磁波信号来完成的。

GNSS系统中包括多颗卫星，它们分布在不同的轨道上，通过与地面接收器的交互，提供各个卫星的位置和时间信息。

GNSS技术的基本原理包括以下几个步骤： 1. 卫星发射信号：GNSS卫星向地面发射电磁波信号。

2. 地面接收器接收信号：地面接收器接收到卫星发射的信号，并测量接收到的信号的时间。

3. 距离测量：地面接收器利用接收到的信号的传播时间和光速，计算出卫星和接收器之间的距离。

4. 定位计算：通过测量到的多个卫星与接收器的距离，使用三角定位原理计算出接收器的位置。

5. 数据处理：接收器将获取到的位置信息进行处理，并提供给用户使用。

应用GNSS技术广泛应用于各个领域，为人们的生活和工作带来了便利。

以下是几种主要的应用领域：导航与定位GNSS技术为人们提供了精确的导航和定位服务。

通过接收卫星发射的信号，人们可以准确地确定自己的位置并制定导航路线。

这对于驾驶者、户外爱好者、航海者等都非常重要。

在交通领域，GNSS技术被广泛应用于车载导航系统和交通管理系统中。

车载导航系统可以帮助驾驶者选择最佳的路线和避开交通拥堵。

交通管理系统可以通过实时监控车辆位置，进行交通流量控制和路况预测。

农业与环境监测GNSS技术在农业和环境监测中也有广泛的应用。

农业方面，农民可以利用GNSS技术测量田地的边界和面积，实现精准施肥和精准种植，提高农作物的产量和质量。

在环境监测方面，GNSS技术可以用于测量地壳运动、地震活动和海平面变化等。

这些数据对于研究地球的变化和预测自然灾害非常重要。

GNSS授时技术在测绘中的应用与优势分析

GNSS授时技术在测绘中的应用与优势分析GNSS（全球导航卫星系统）授时技术在测绘领域中的应用与优势分析导引：随着科技的快速发展，全球导航卫星系统（GNSS）授时技术在各个领域的应用日益广泛。

其中，在测绘领域中，GNSS授时技术发挥着重要作用。

本文将对GNSS授时技术在测绘中的应用与优势进行分析，并探讨其对测绘工作带来的影响。

一、GNSS授时技术简介GNSS授时技术是通过计算导航卫星系统（如GPS、GLONASS等）的信号传播时间，并结合接收设备的系统误差，从而获得高精度的时间信息。

GNSS授时技术不仅可以提供高精度的时间数据，还能与测绘仪器实现无线通信，为测量工作提供准确的时间参考。

二、GNSS授时技术在测绘中的应用1. 定位测量：GNSS授时技术可通过接收多颗导航卫星的信号，实现高精度的三维定位。

在测绘工作中，通过GNSS授时技术可以获取目标点的准确坐标信息，为地图制作和土地测量提供基础支持。

2. 成图测量：借助GNSS授时技术，可以实现全球范围内的成图测量，提高地图的精度和覆盖范围。

同时，GNSS授时技术的实时性和高精度，使得成图测量更加准确和高效。

3. 监测与变形分析：利用GNSS授时技术，可以对建筑物、桥梁等结构进行实时监测，判断其是否存在变形和位移。

这种技术在城市规划、工程建设等领域中具有重要意义，可以及时发现和修复潜在的安全隐患。

4. 地球动力学研究：GNSS授时技术可以用于测量和监测地球的运动情况，如地壳运动、板块漂移等。

通过对这些数据的分析，可以更好地理解地球的演化过程和自然灾害的发生机制，为地质灾害的预测和防控提供科学依据。

三、GNSS授时技术在测绘中的优势1. 高精度与实时性：GNSS授时技术可以提供亚米级甚至厘米级的定位精度，并能够实时获取时间信息。

这种高精度和实时性在测绘工作中非常重要，可以大幅提高测量和制图的准确性。

2. 全球覆盖：GNSS授时技术几乎能够覆盖全球范围，不受地理位置的限制。

GNSS授时原理及其精度分析

ＹａｎｇＪｉｎｌｉａｎｇ，ＬｕＹｏｎｇａｎｄＣｈａｉＪｕｎｂｉｎｇ．ＧＰＳｔｉｍｉｎｇａｎｄｔｉｍｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙａｎａｌｙｓｉｓ．ＥＧＰ，２０１８，２８（２）：８７‘９０
ＡｂｓｔｒａｃｔＧＰＳｔｉｍｉｎｇｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｐｅｔｒｏｌｅｕｍｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ．ｂｕｔｉｎｓｏｍｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔａｒｅａｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎｓａｎｄｔｈｅｗｏｏｄｓ．ｉｔｉＳｄｉｆｆｉｃｕｌｔｆｏｒｔｉｍｉｎｇｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｆｅｗｅｒｖｉｓｉｂｌｅＧＰＳｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ．ＧＮＳＳｈａｓｍｕｃｈｍｏｒｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｓｔｈａｎＧＰＳａｎｄｔｈｅｍｏｒｅｖｉｓｉｂｌｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｓＣａｌｌｂｅｇｏｔ，ＳＯＧＮＳＳｔｉｍｉｎｇｉＳｅａｓｉｅｒｔｈａｎＧＰＳｔｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｄｉｆｆｉ— ｃｕｌｔａｒｅａｓ．Ｈｅｒｅ，ｆｏｒＧＮＳＳｔｉｍｉｎｇ，ｗｅｈａｖｅｅｘｐｏｕｎｄｅｄｔｈｅｔｉｍｉｎｇｔｈｅｏｒｙａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｈｏｗｔＯｇｅｔｔｈｅｐｓｅｕｄｏ—ｒａｎｇｅａｃｃｕｒａｃｙｂｙｚｅｒｏｂａｓｅｌｉｎｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｔｉｍｉｎｇ，ｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｔｉｍｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｈａｖｅｂｅｅｎｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｏｎｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓ．ＧＮＳＳｔｉｍｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｉＳｍａｉｎｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｏｒｂｉｔｓｒａｄｉａ１ａｃｃｕｒａｃｙ。ｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｃｌｏｃｋｅｒｒｏｒａｎｄｐｓｅｕｄｏ—ｒａｎｇｅｍｅａｓｕｒｅ— ｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙ．Ａｓｆｏｒｄｕａ１ｆｒｅｑｕｅｎｃｙＧＮＳＳｒｅｃｅｉｖｅｒ，ｔｈｅｔｉｍｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｏｆＧＰＳａｎｄＧａｌｉｌｅｏｉＳｔｈｅｂｅｓｔ，１ｅｓｓｔｈａｎ５ｎｓｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．ＴｈｅｔｉｍｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｏｆＢＤＳｉＳｌｏｗｅｒ，ｌｅｓｓｔｈａｎ３０ｎｓ，ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｃｌｏｃｋｅｒｒｏｒｏｆＢＤＳｉＳｔｏｏｌａｒｇｅａｌｔｈｏｕｇｈｔｈｅｐｓｅｕｄｏ—ｒａｎｇｅａｃｃｕｒａｃｙｉｓｊｕｓｔａｌｉｔｔｌｅｌｏｗｅｒｔｈａｎＧＰＳ．ＴｈｅｔｉｍｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｏｆＧＬｏＮＡＳＳｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ３０ｎｓ．ＴｈｅｔｉｍｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｏｆｓｉｎｇｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙＧＮＳＳｒｅｃｅｉｖｅｒｗｉｌｌｂｅ５０ｎｓｌｅｓｓｔｈａｎｄｕａｌ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｃｅｉｖｅｒ．

GNSS测量原理及应用

GNSS测量原理及应用GNSS（全球导航卫星系统）是一种基于卫星导航和信号接收的精确定位技术。

它利用一组地球轨道上的卫星，通过发送无线电信号，使得接收器能够确定接收器的位置、速度和时间。

GNSS测量原理及应用包括以下几个方面：1.测量原理：GNSS测量原理基于三角测量原理，通过测量接收器和卫星之间的距离或角度来确定接收器的位置。

接收器接收来自多个卫星的信号，并使用这些信号的传播时间差来测量接收器和卫星之间的距离。

同时，通过分析信号的相位差，可以计算出接收器和卫星之间的角度。

这些测量值与卫星的位置和时间信息结合起来，可以确定接收器的位置。

2.应用领域：GNSS的应用非常广泛，包括航空航天、交通运输、地理测量、农业、自动驾驶等。

在航空航天领域，GNSS被用于飞机导航、导弹制导、航天飞行器定位等。

在交通运输领域，GNSS可以用于车辆定位、导航系统和智能交通管理。

地理测量方面，GNSS可以用于测绘、地图制作和地质勘探。

在农业领域，GNSS可以帮助农民进行土地管理和精确农业。

此外，GNSS还广泛应用于GPS跟踪系统、无人机航行、航海和渔业等领域。

3.精度和限制：GNSS的测量精度与多个因素有关，主要包括卫星的遮挡、信号传播的干扰、接收器的精度和环境条件等。

由于信号在穿过大气层时会受到延迟、衰减和反射等影响，因此在一些环境下，如峡谷、城市高楼和森林等密集地区，GNSS信号的可用性和精度会受到限制。

此外，GNSS接收器的精度和定位算法的性能也会影响测量结果的精度。

4.发展趋势：随着技术的不断发展，GNSS系统的覆盖范围和精度将不断提高。

目前，全球主要的GNSS系统包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo和中国的北斗系统。

这些系统将逐渐实现互操作和互补，以提供更准确、可靠的定位服务。

此外，GNSS技术也将与其他定位技术结合，如惯性导航系统（INS）、地面基站和雷达等，以进一步提高定位的精度和可靠性。

gnss的原理与应用

GNSS的原理与应用1. 简介全球导航卫星系统（GNSS）是一种基于卫星定位技术的导航系统，通过在地球上空轨道运行的卫星发送信号，实现对地球上任何一个点的定位和导航。

GNSS是现代导航和定位技术的基础，广泛应用于航空、航海、交通、测绘、军事等领域。

2. GNSS的原理GNSS系统由一组卫星、地面控制站和用户设备组成。

其原理是通过卫星向用户设备发送信号，并通过计算接收到的信号的时间差来确定用户设备的位置。

具体流程如下：1.GNSS卫星发送信号：卫星通过无线电波将信号发送到地球上的接收器。

2.用户设备接收信号：接收器接收到卫星发出的信号。

3.信号时间差计算：接收器通过计算信号从卫星到达的时间差，进而确定接收器与卫星之间的距离。

4.多卫星定位：通过接收多颗卫星的信号，接收器可以同时计算多个卫星与接收器之间的距离，利用三角测量法确定接收器的具体位置。

5.位置计算：接收器使用接收到的卫星信号距离信息进行计算，确定接收器的位置。

3. GNSS的应用3.1 航空导航航空导航是GNSS最重要的应用之一。

现代航空中，飞机通过GNSS系统进行自动导航和自动驾驶。

GNSS系统可以提供精确的飞行轨迹和位置信息，确保飞机能够准确地飞行到目的地，并实时调整航线。

3.2 航海导航在航海领域，GNSS系统也发挥着重要的作用。

船只可以通过GNSS系统准确定位，确保船只能够安全地航行。

船只的导航和航向控制系统可以使用GNSS系统提供的精确位置信息，帮助船只避免障碍物和确定最佳航线。

3.3 交通导航交通导航是我们日常生活中最常见的GNSS应用之一。

现代交通导航系统使用GNSS技术为驾驶员提供准确的导航指引。

通过接收卫星信号，交通导航系统能够实时更新交通状况、提供最佳路径选择，并安全地引导驾驶员到达目的地。

3.4 测绘和地理信息系统GNSS技术在测绘和地理信息系统中也得到广泛应用。

通过GNSS系统，测绘人员可以准确测量和记录地理位置信息，创建高精度的地图和地理数据库。

gnss的应用及原理

GNSS的应用及原理1. 什么是GNSS？GNSS全称为全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System），它是利用一组由地球轨道上的卫星组成的网络来确定全球任意位置的一种技术。

常见的GNSS系统包括美国的GPS（Global Positioning System），俄罗斯的GLONASS （Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema），欧盟的Galileo，以及中国的北斗卫星导航系统。

2. GNSS的应用领域GNSS技术在各个领域都有广泛的应用。

2.1 汽车导航GNSS系统可以配合地图数据，在汽车导航系统中提供准确的定位和导航服务。

在城市内部，它可以帮助导航系统为司机提供最佳的路线规划，避开交通拥堵。

在郊区和农村地区，它可以帮助司机准确找到目的地，避免迷路。

2.2 船舶和航空导航GNSS技术在船舶和航空领域也有重要的应用。

船只可以通过GNSS系统确定自己的位置，规划航线，并进行航行导航。

航空器也可以通过GNSS系统确定自己的位置，确保飞行安全，并进行精确的航线规划。

2.3 科学研究GNSS技术在科学研究中起着重要的作用。

科学家可以利用GNSS系统来研究地质活动、地壳运动和地球形状的变化。

通过监测卫星信号的变化，科学家可以研究地球的动态性质，并进行相关的科学研究。

2.4 天气预报GNSS系统还可以用于天气预报。

通过接收卫星信号，气象学家可以确定不同位置的气象条件，以便制作准确的天气预报。

这对于农民、水果种植者和其他从事室外工作的人来说都非常重要，因为他们可以根据天气预报来做出合理的决策。

3. GNSS的原理GNSS系统是通过三个基本原理来工作的。

3.1 多个卫星GNSS系统依赖于地球上的多个卫星。

这些卫星分布在地球轨道上，并向地面发射信号。

GNSS接收器通过接收这些卫星发射的信号，并利用信号间的时间延迟来计算接收器与卫星之间的距离。

电力系统gnss授时接收机抗干扰技术研究

doi:10.3969/j.issn.1003-3106.2020.01.016引用格式:傅宁,范金锋,杨芳,等.电力系统GNSS 授时接收机抗干扰技术研究[J].无线电工程,2020,50(1):81-84[FU Ning,FAN Jinfeng,YANG Fang,et al.Study of Anti-jamming Technology of GNSS Timing Receiver in Electric Power System[J].Radio Engi-neering,2020,50(1):81-84.]电力系统GNSS 授时接收机抗干扰技术研究傅㊀宁1,范金锋2,杨㊀芳2,许大卫2(1.国网思极神往位置服务(北京)有限公司,北京102211;2.国家电网有限公司,北京100031)摘㊀要:高精度GNSS 授时系统是电力系统正常运行的基础,时间安全关系电力系统安全㊂系统阐述了电力系统中GNSS 授时应用的现状和主要特点,对电力系统GNSS 授时干扰的主要技术手段进行了分析,重点对压制式干扰和欺骗式干扰的定义㊁分类以及实施方式进行了阐述,进一步从系统抗干扰适应性设计㊁自主保持能力提升和多源弹性授时几个方面提出了干扰应对策略㊂关键词:GNSS;授时;压制式干扰;欺骗式干扰;中图分类号:P127文献标志码:A开放科学标识码(OSID ):文章编号:1003-3106(2020)01-0081-04Study of Anti-jamming Technology of GNSS TimingReceiver in Electric Power SystemFU Ning 1,FAN Jinfeng 2,YANG Fang 2,XU Dawei 2(1.State Grid ShenWang LBS (Beijing )Co.,Ltd.,Beijing 102211,China ;2.State Grid Corporation of China ,Beijing 100031,China )Abstract :High precision GNSS timing system is the foundation of the normal operation of electric power system,and the timesafety influences the security of electric power system.The current situation and main characteristics of GNSS timing application inelectric power system is systematically introduced,and the main technical means of GNSS timing jamming that electric power systemmay face is analyzed.The definition,classification and implementation of suppression jamming and deceptive jamming are expounded emphatically.Several jamming countermeasures from the aspects of system anti-jamming adaptability design,self-sustaining abilityimprovement and multi-source resilient timing are proposed.Key words :GNSS;timing;suppression jamming;deceptive jamming收稿日期:2019-11-120㊀引言高精度授时是电力系统正常运行的基础,其正常与否关系着国计民生㊂基于GNSS 授时终端设备实现电力系统的精确时间同步,对于电力系统运行的稳定性㊁安全性和可靠性至关重要㊂电力系统是与时间频率密切相关的大工业系统,系统内的电压㊁电流和相角等变化量,都与时间紧密相关㊂智能电网技术的不断进步,使得对时间频率的需求越来越广泛,精度需求也越来越高㊂2009年以来,国家逐步确立了天地互备,以北斗为主的电力授时体系 ,并推动制定了系列电力系统北斗卫星授时应用的相关标准㊂目前,全国已累计装备数万套基于北斗授时的时间同步设备,逐步取代了GPS 成为电力系统主用的时间源[1]㊂然而卫星信号具有先天的脆弱性,由于采用无线电传播测距体制,导致其信号易受阻挡和干扰,甚至欺骗,一个价值29美元的设备就可以对GPS 信号进行阻塞甚至欺骗[2]㊂2008年英国政府测试使用2个低成本干扰器阻塞了北海30km 范围内的GPS 信号[3]㊂因此,开展电力系统GNSS 授时接收机的干扰技术研究,并提出针对性的处理策略,对于提升系统授时的安全性和可靠性,保障电网正常运行具有非常重要的作用㊂本文重点从技术角度分析了电力系统时间同步设备可能面临的干扰威胁,包括压制式干扰和欺骗式干扰,阐述了干扰原理和对授时精度的主要影响㊂提出了对GNSS 授时干扰的应对手段,包括接收机抗干扰设计㊁自主时间保持能力提升以及弹性授时技术的引入㊂1㊀电力系统GNSS 授时应用现状与特点分析电力系统对时间频率的需求主要包括以下几个方面[4]:①系统运行状态参数监测㊂通过相量测量装置(PMU)测量相角,评估发电机是否失步;②故障定位与分析㊂基于行波故障测距方法,快速准确定位高压线路的故障点,使故障及时得到处理;③监控数据采集与SOE 时间标记㊂电力系统通常采用时间顺序记录(SOE)来确定电力故障的先后,SOE 系统时间正确性㊁准确度和分辨率是电力系统自动化的重要指标;④电力通信网频率同步㊂在电力通信网中,以频率和相位同步的SDH 数字同步网,已经成为电力通信网的必要组成部分,其各级时钟源是基于GNSS 授时技术建立时间体系㊂⑤电网对时间同步精度的需求如表1所示㊂表1㊀电网对时间同步精度需求Tab.1㊀Requirements for timesynchronization of powersystem业务系统信号类型时钟精度线路行波故障㊁测距装置秒脉冲及时间报文1μs雷电定位系统秒脉冲及时间报文1μs功角测量系统秒脉冲及时间报文40μs故障录波器时间编码(IRIG-B)或秒脉冲及时间报文1ms事件顺序记录装置时间编码(IRIG-B)或秒脉冲及时间报文1ms各级调度自动化系统时间编码(IRIG-B)或秒脉冲及时间报文1ms变电站监控系统时间编码(IRIG-B)或秒脉冲及时间报文1ms自动记录仪表时间编码(IRIG-B)或秒脉冲及时间报文10ms从表1中可以分析出电力系统GNSS 授时应用的主要特点:①时间频率应用极为广泛㊂在系统的监视控制㊁故障分析及数据通信等等各个业务环节,都需要时间频率系统和信号的支撑㊂②时间频率精度需求较高㊂系统对时间频率的精度需求最高达到了微秒量级,因此在电力系统的时间同步系统中必须依靠GNSS 授时发挥骨干支撑作用㊂③对时间频率可靠性㊁连续性要求高㊂电网授时系统即使存在瞬时不同步,也将会对智能电网运行造成危害,甚至威胁生产安全,引发跳闸等严重后果㊂2㊀电力系统GNSS 授时干扰技术手段考虑到电力系统在现代社会中不可或缺的重要作用,在敌我对抗时容易成为敌方攻击的首要目标㊂而实施攻击的重要手段之一就是对电力系统的时频信号进行攻击㊂2012年美国在白沙导弹试验场实施了针对智能电网的GNSS 授时设备干扰试验,在不需要与电网发生直接物理连接的情况下,攻击者利用GPS 信号欺骗器在10min 之内控制了PMU 的授时单元,并且在30min 之内导致了系统时间出现1μs 偏差,且过程中未触发系统报警[4]㊂电力系统中时间频率系统可能遭受到的干扰主要针对GNSS 授时终端设备,根据干扰实施方式的不同,大致可分为压制式干扰和欺骗式干扰2种㊂2.1㊀压制式干扰压制性干扰是指用干扰机发射某种干扰信号,以某种方式遮蔽敌方信号频谱,使敌方接收机降低或完全失去正常工作能力㊂压制式干扰又可分为3种[5-7]:①瞄准式干扰㊂瞄准式干扰通过采用频率瞄准技术,使干扰载频精确对准信号载频,针对特定码型的卫星信号实施干扰,使该信号在一定区域内失效㊂②阻塞式干扰㊂阻塞式干扰的基本方式是采用一部干扰机扰乱该地域出现的所有GNSS 卫星信号㊂按照技术路线分为单频干扰和宽带均匀频谱干扰等方式,其中效果较好的是宽带均匀频谱干扰体制[8]㊂在此体制下,干扰机产生的干扰信号大部分能够通过接收机窄带滤波器而不被过滤掉,因而可以产生较好的干扰效果㊂③相关式干扰㊂通过设计产生与GNSS 信号的伪码序列有较大相关性的干扰信号,对导航信号实施干扰㊂与瞄准式和阻塞式干扰相比,它有较多的能量可以通过接收机窄带滤波器,因此,可以以较小的功率实现与其他方式相当的有效干扰㊂2.2㊀欺骗式干扰欺骗式干扰是采用与导航卫星相似的虚假信号作为干扰信号,利用良好的隐蔽性特点,欺骗接收机捕获并跟踪虚假信号,并得到错误的解算结果㊂当接收机已经跟踪上正确的卫星信号时,由伪随机扩谱码的性质可知,这时欺骗信号经过码同步后的扩谱解扩,幅度会被大大衰减,将难以跟踪回路㊂因此,为了使接收机的跟踪回路锁定到欺骗信号上,必须将接收机原先建立的正确锁定去除㊂欺骗干扰可分为产生式干扰和转发式干扰2种[9-10]:①产生式干扰即由干扰设备产生与GNSS 系统相同的导航信号,达到欺骗接收机并产生错误解算结果的目的㊂产生式欺骗需要获取目标信号的码型及同步的卫星星历和广播电文参数,对于特性未知的加密码型信号的干扰难度较大㊂②转发式干扰如图1所示,是干扰设备接收到GNSS 信号后转发出去,构成一个虚假信号㊂这种方式主要利用信号的附加时延,不需要产生高逼真信号,技术上相对容易实现,难点主要在于从较低信噪比的原始导航信号中提取解析出信号并进行放大,同时要减少信号畸变㊂图1㊀转发式干扰实施原理图Fig.1㊀Principle of implement of forwarding interference各类干扰手段对GNSS 授时的影响具有显著的差异㊂压制式干扰若程度较轻,对授时精度的影响较小,可以忽略;若信号强度极大,导致GNSS 失锁,则GNSS 授时直接中断,用户无法获得外部时间㊂而欺骗式干扰则比较复杂,采用转发式干扰时,由于引入了附加时延,直接导致伪距观测量增大,时差解算结果出现偏差,并导致用户获取时间出现明显跳跃㊂采用产生式干扰,除了时延的变化,也可修改导航电文,导致传播时延修正计算错误,影响用户定时结果㊂3㊀GNSS 授时抗干扰技术为了保证电力系统用时安全,必须开展针对性的技术研究,抑制各类干扰手段造成授时出现相位跳变和频率的变化,影响授时安全㊂从应对策略来讲,重点考虑以下几个方面㊂(1)对授时设备进行抗干扰设计①在硬件上进行改进:通过采用阵列天线技术,通过对信号源进行到达角度的测定,根据角度变化特征确定是否接收到干扰信号,也可采用联合时空自适应技术[11-12],在阵元数固定的前提下,增加阵列自由度,通过调整天线阵元的空域和时域响应,补偿中频和射频,加深零点深度和增强宽带抗干扰能力㊂②对授时设备的模型和算法进一步优化:可通过增强授时设备自主完好性监测技术的研究设计和实现[13]㊂授时设备自主完好性监测的主要判据可以采用卫星钟㊁地面时标变化特征,传播环境时延变化特征等,建立基于已知观测量的时变数学模型,开展实时观测分析评估㊂进一步升级信号解析算法㊂根据信号的强度㊁卫星钟时差㊁信号传播时延等等观测量,通过构建冗余观测量矩阵,基于算法实现对真实信号与干扰信号的甄别;(2)提高授时设备的自主时间保持能力①由于GNSS 本身具有脆弱性,不能完全依赖外部时间信号,例如GNSS 授时作为唯一的时间获取手段㊂因此应当根据节点的时间精度需求,在授时设备中配备GNSS 驯服的铯原子钟㊁铷原子钟或者芯片原子钟,在GNSS 系统信号受到压制中断时,利用本地时钟源进行自主的时间保持㊂②对授时设备的自主保持能力研究重点还需关注原子钟的频率驾驭策略㊁原子钟实时信号切换算法㊂在没有外界干扰和存在外界干扰2种工作模式下,原子钟的控制策略存在显著差别:没有外界干扰时,系统通过GNSS 时间对本地时钟源进行连续的频率驾驭,保证时钟的时间偏差稳定;一旦识别到外界干扰后,系统能够进行快速㊁无缝切换,确保输出时间和频率信号的可靠㊁稳定㊂(3)采用弹性授时技术[14-16]目前,除了GNSS 授时以外,还可以通过长短波㊁网络NTP 和PTP 等方式获得精确时间,因此,可以综合利用GNSS 卫星授时㊁长短波授时以及地面网(NTP 或PTP)等手段,实现星基与地基授时相结合㊁有线与无线相结合的多层次授时网,确保授时信号的多源㊁冗余㊂而接收机在获取多源授时结果,并与本地时钟进行数据融合,利用卡尔曼滤波㊁神经网络等算法判定授时结果的可信性,给出融合授时结果㊂4㊀结束语电力系统对于时间的要求不仅仅是准确,更要连续㊁稳定和可靠,因此单纯依靠普通的GNSS授时设备越来越难以满足用时安全性的要求,必须通过抗干扰授时设备的研制,配备新型抗干扰天线和具备干扰解析判别能力的处理芯片,采用弹性授时策略提高系统时间源冗余度,解决系统自身的抗干扰防欺骗问题,提高系统用时的安全性㊂参考文献[1]㊀吴海涛,李变,武剑锋,等.北斗授时技术及其应用[M].北京:电子工业出版社,2016:152-172. [2]㊀GOULD J.Ausa:Army Seeks New Positioning Tech[N].Defense News,2014:10-18.[3]㊀LAST D D.GPS:the Present Imperfect[J].Inside GNSS,2010:60-64.[4]㊀DANIEL P S,JAHSHAN A B,TODD E H.Evaluation ofSmart Grid and Civilian UAV Vulnerability to GPS Spoo-fing Attacks[C]ʊ2012ION GNSS Conference,Septem-ber19-21,2012:1-15.[5]㊀朱祥维,伍贻威,龚航,等.复杂干扰环境下的卫星授时接收机加固技术[J].国防科技大学学报,2015,37(3):1-9.[6]㊀李隽,楚恒林,蔚保国,等.导航战技术及其攻防策略研究[J].测控遥感与导航定位.2008,38(7):36-39.[7]㊀焦海松,万安民,王博,等.电磁干扰对GPS/北斗设备授时精度的影响[J].全球定位系统,2013,38(6):26-30.[8]㊀王亚军,吕久明,潘启中.GPS导航战技术研究[J].舰船电子工程,2003(2):5-9.[9]㊀刘春保.GPS受限条件下的PNT服务[J].卫星应用,2013(4):44-49.[10]梁百川,梁小军.导航战及其对策分析[J].航天电子对抗,2001(6):20-22.[11]乐恒志,李树洲,李井源,等.基于双极化天线的卫星导航接收机抗干扰技术[J].无线电工程,2018,48(8):43-48.[12]王和,刘光斌,程俊仁,等.卫星导航接收机抗干扰测试评估方法研究[J].无线电工程,2014,44(3):5-7,31.[13]邓志鑫.导航终端空时二维联合抗干扰实现方法[J].无线电工程,2012,42(5):33-35.[14]杨元喜.弹性PNT基本框架[J].测绘学报,2018,47(7):893-898.[15]杨元喜,李晓燕.微PNT与综合PNT[J].测绘学报,2017,46(10):1249-1254.[16]刘庆军,刘峰,武向军.国家综合PNT体系的总体架构及其时空基准[C]ʊ第八届中国卫星导航学术年会,上海,2017:1-5.作者简介傅㊀宁㊀男,(1978 ),毕业于西安理工大学通信与信息系统专业,硕士,高级工程师㊂主要研究方向:电力信息化㊁北斗卫星导航㊁物联网等㊂范金锋㊀男,(1978 ),博士,高级工程师㊂主要研究方向:电力信息化㊁物联网等㊂杨㊀芳㊀女,(1970 ),硕士,高级经济师㊂主要研究方向:信息通信㊁数据标准㊁大数据应用等㊂许大卫㊀男,(1984 ),高级工程师㊂主要研究方向:电力信息化等㊂。