用于测距和地理参考应用的信号收发器传输时间和传播延迟校正

信号在由远程且不可访问的转发器重新发射时所经历的相位、时间和频率变化以及传播延迟是各种相关应用中获取精确测距测量的主要限制。我们提出了一种新的方法和系统来确定每个脉冲信号传输的这些延迟。该过程利用四个地面参考站，它们时间同步并安装在已知的大地坐标上。中继站位于四个参考基站的共同视场内，例如由卫星、气球、飞机等运载的平台。由一个参考基站发射的信号由转发器重新发射，被四个基站接收回来，产生四个测距测量值，这些测量值被处理以唯一确定每次重新发射过程中经历的时间延迟。中继站相对于每组三个参考基站（从四个中选三个）的位置由方程组给出。通过比较至少两组三个参考基站的中继站位置，推导出一个最小化函数。通过迭代方法找到的最小值提供了中继站的信号传输时间和传播延迟，从而给出正确的中继站位置。该方法适用于转发器平台定位和导航、远程时钟的时间同步以及目标定位。该算法已针对实际场景进行了全面模拟演示，其中转发器由飞机携带在地面基站上方移动。评估了时钟同步不确定性、传播时间延迟和其他系统参数下的确定误差。