授時演算法
① 授時歷是什麼朝代的誰寫的
《授時歷》是元朝時期由中書左承許衡、太子贊善王恂、都水少監郭守敬共同精心制訂的歷法。
這部歷法於公元1281年(元至元十八年)正式實施,並因其精準度與實用性,被元世祖忽必烈賜予「授時」之名。其命名在原著及史書中均稱為《授時歷經》。該歷法以365.2425日為一歲,與現代觀測值365.2422日相比,僅相差25.92秒,其精度與後來的公歷(即1582年的《格里高利歷》)相當,但比西方早了300多年採用這一精確演算法。
早在公元1276年(元十三年),元世祖便任命許衡為「領太史院事」,全面負責《授時歷》的制訂工作,並任命王恂和郭守敬為副手,共同進行研究和制定。這一團隊通過精密的計算和觀測,最終完成了這部具有劃時代意義的歷法。
② gps 可以用來對時,並且比較准時,精度多少原理是什麼
GPS授時是利用GPS衛星搭載的高精度原子鍾,產生基準信號和時間標准,提供覆蓋全球的時間服務,其授時精度高達20億分之一秒。
GPS授時系統主要是利用GPS精確對時的特點來實現裝置的統一對時。GPS接收器在任意時刻能同時接收其視野范圍內4~8顆衛星信號,經解碼和處理後從中提取並輸出兩種時間信號:
(1)時間間隔為1s的脈沖信號PPS,其脈沖前沿與國際標准時間(格林威治時間)的同步誤差不超過1μs;
(2)經串列口輸出的與PPS脈沖前沿對應的國際標准時間和日期代碼。
GPS授時對時方式
主要有3種對時方式:硬對時(脈沖對時)、軟對時(即由通訊報文來對時)和編碼對時(應用廣泛的IRIG-B對時)。
1、硬對時一般用分對時或秒對時,分對時將秒清零、秒對時將毫秒清零。理論上講,秒對時精度要高於分對時。硬對時按接線方式可分成差分對時與空接點對時兩種。硬對時僅能實現站內裝置對時。
2、軟對時採用通訊報文的方式,傳輸的是包括年、月、日、時、分、秒、毫秒在內的完整時間。此種對時方式受距離限制較大,且存在固有傳播延時誤差,所以在精度要求高的場合不能滿足要求。
3、編碼對時目前常用的是IRIG-B對時,分調制和非調制兩種。IRIG-B碼實際上也可以看作是一種綜合對時方案,因為在其報文中包含了秒、分、小時、日期等時間信息,同時每一幀報文的第一個跳變又對應於整秒,相當於秒脈沖同步信號。
(2)授時演算法擴展閱讀:
GPS特點:
(1)全球全天候定位
GPS衛星的數目較多,且分布均勻,保證了地球上任何地方任何時間至少可以同時觀測到4顆GPS衛星,確保實現全球全天候連續的導航定位服務(除打雷閃電不宜觀測外)。
(2)定位精度高
應用實踐已經證明,GPS相對定位精度在50km以內可達10-6m,100-500km可達10-7m,1000km可達10-9m。
在300-1500m工程精密定位中,1小時以上觀測時解其平面位置誤差小於1mm,與ME-5000電磁波測距儀測定的邊長比較,其邊長較差最大為0.5mm,校差中誤差為0.3mm。
實時單點定位(用於導航):P碼1~2m ;C/A碼5~10m。
靜態相對定位:50km之內誤差為幾mm+(1~2ppm*D);50km以上可達0.1~0.01ppm。
實時偽距差分(RTD):精度達分米級。
實時相位差分(RTK):精度達1~2cm。
(3)觀測時間短
隨著GPS系統的不斷完善,軟體的不斷更新,20km以內相對靜態定位,僅需15-20分鍾;快速靜態相對定位測量時,當每個流動站與基準站相距在15KM以內時,流動站觀測時間只需1-2分鍾;採取實時動態定位模式時,每站觀測僅需幾秒鍾。因而使用GPS技術建立控制網,可以大大提高作業效率。
③ 長波授時系統地波識別與周期判定
長波授時系統地波識別與周期判定的方法主要包括以下幾種:
畫切線法:
- 方法描述:通過繪制信號波形並畫出切線來確定信號周期。
- 適用場景:適用於周期變化較小、波形較為穩定的信號。
- 注意事項:畫切線時需確保切線與信號波形在周期的同一位置相切,以確保周期計算的准確性。
幅度比值法:
- 方法描述:通過計算信號不同周期內幅度的比值來確定周期。
- 適用場景:適用於信號幅度變化較大的情況。
- 注意事項:對雜訊的敏感度較高,可能需要採取額外的濾波措施來提高識別准確性。
場強法:
- 方法描述:基於信號在不同位置的場強變化來判斷周期。
- 適用場景:適用於信號覆蓋范圍較廣的情況。
- 注意事項:需考慮環境因素對場強變化的影響。
包絡峰值推演算法:
- 方法描述:通過分析信號包絡的峰值分布來識別周期。
- 適用場景:適用於信號波形較復雜、包含多個周期的情況。
- 注意事項:對信號雜訊敏感,需要進行適當的預處理以提高識別效果。
總結:長波授時系統地波識別與周期判定需要綜合應用多種方法,根據實際情況選擇最合適的識別策略。准確的周期判定是確保授時系統穩定性和精確度的關鍵。