eLORAN系統(tǒng)的GRI組合設(shè)計(jì)研究

劉時(shí)堯 張首剛 華 宇

①(中國科學(xué)院國家授時(shí)中心 西安 710600)

②(中國科學(xué)院時(shí)間頻率基準(zhǔn)重點(diǎn)研究室 西安 710600)

③(中國科學(xué)院精密導(dǎo)航定位與定時(shí)技術(shù)重點(diǎn)研究室 西安 710600)

④(中國科學(xué)院大學(xué)研究生院 北京 100039)

1 引言

21世紀(jì)初期，鑒于GPS的脆弱性，美國政府開始研究評估增強(qiáng)型羅蘭(Enhanced LORAN,eLORAN)系統(tǒng)作為GNSS備份的可能性，期間國際羅蘭協(xié)會(huì)(ILA)公布了《eLORAN定義文件》，為用戶提供了eLORAN的頂層定義，并指出了該系統(tǒng)的重要性。隨后，韓國、英國、俄羅斯等多國均開始了eLORAN相關(guān)技術(shù)研究。2018年，美國政府簽署了《國家安全與彈性授時(shí)法案》，計(jì)劃兩年內(nèi)建設(shè)針對GPS的地基備用系統(tǒng)。而我國也于2017年啟動(dòng)了“高精度地基授時(shí)系統(tǒng)”項(xiàng)目，旨在與北斗衛(wèi)星系統(tǒng)相結(jié)合成為我國完善的星地一體化高精度定位、導(dǎo)航、授時(shí)(Position Navigation Timing，PNT)系統(tǒng)。

eLORAN授時(shí)系統(tǒng)是我國高精度地基授時(shí)系統(tǒng)的重要組成部分，它是一種遠(yuǎn)距離、大規(guī)模的低頻無線電導(dǎo)航授時(shí)系統(tǒng)[1]。其授時(shí)發(fā)播信號以國際標(biāo)準(zhǔn)羅蘭C信號為基礎(chǔ)，采用最新的Eurofix數(shù)據(jù)鏈技術(shù)進(jìn)行三態(tài)脈沖位移字平衡調(diào)制(Pulse Position Modulation, PPM)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息發(fā)播，具有作用距離遠(yuǎn)、穩(wěn)定性好、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[2]。作為獨(dú)立的陸基系統(tǒng)，雖不同于星基系統(tǒng)但它是其重要的補(bǔ)充系統(tǒng)[1]。eLORAN接收機(jī)是通過接收3個(gè)不同臺站的地波信號，測量其時(shí)間差(TDOA)，并根據(jù)雙曲線定位法來計(jì)算目標(biāo)位置從而實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航功能的。定位導(dǎo)航功能的實(shí)現(xiàn)不可避免地會(huì)受到連續(xù)波，天波、各種噪聲以及交叉干擾等影響[3]。但相對于連續(xù)波干擾，天波干擾等被動(dòng)干擾，交叉干擾作為主動(dòng)干擾，是發(fā)播控制必須要重視的根源性問題之一。而交叉干擾率主要取決于各臺鏈組重復(fù)周期(Group Repetition Interval，GRI)的設(shè)計(jì)選擇，eLORAN接收機(jī)在接收到不同臺鏈的地波信號時(shí)，若信號脈沖組重復(fù)周期間最小公倍數(shù)過小(重疊頻率高)，勢必會(huì)使交叉干擾的頻率增大，從而影響導(dǎo)航定位授時(shí)的功能。因此如何降低交叉干擾率就是GRI組合選擇的一個(gè)核心問題，而不同的臺鏈個(gè)數(shù)(主臺個(gè)數(shù))等因素也會(huì)對GRI的選擇造成影響。

eLORAN增補(bǔ)臺站的建設(shè)除了基礎(chǔ)設(shè)施及信號覆蓋范圍的考量外，最為核心的就是GRI設(shè)計(jì)選擇。近年來，隨著各國對eLORAN系統(tǒng)的重視及發(fā)展，其信號體制方面的相關(guān)研究越來越多，包括信號衰減函數(shù)、交叉干擾對接收性能的影響、抗交叉干擾算法、信號覆蓋范圍以及TDOA測量方法等方面的深入研究及總結(jié)[4～10]，都從側(cè)面反映了抑制交叉干擾的重要性，但目前對GRI設(shè)計(jì)方面的研究還比較少。本文在綜合考慮和結(jié)合之前研究成果的基礎(chǔ)上，從交叉干擾的根源出發(fā)，并結(jié)合新型eLORAN系統(tǒng)的更多需求進(jìn)行理論研究，旨在得到GRI優(yōu)選的理論方法，并給出最優(yōu)的GRI組合。同時(shí)，為了滿足高精度地基授時(shí)系統(tǒng)項(xiàng)目的3個(gè)即將新建eLORAN增補(bǔ)臺站(敦煌、那曲、庫爾勒)對信號體制設(shè)計(jì)的迫切需求，本文從最優(yōu)GRI組合中做出有針對性的選擇，在減少交叉干擾的同時(shí)保證高數(shù)據(jù)率，它既滿足eLORAN授時(shí)系統(tǒng)對時(shí)碼信息的需求，又有利于信號的捕獲跟蹤，避免高交叉干擾導(dǎo)致接收機(jī)失鎖帶來的授時(shí)精度損失，可以充分保障我國eLORAN授時(shí)系統(tǒng)的PNT服務(wù)功能，并且為國內(nèi)外eLORAN系統(tǒng)的建設(shè)提供思路及理論參考依據(jù)。

2 最小可用GRI要求

羅蘭C信號以脈沖組的形式發(fā)射，主臺每個(gè)脈沖組9個(gè)脈沖，副臺每個(gè)脈沖組8個(gè)脈沖，其中每組前8個(gè)脈沖間隔為1 ms，而主臺的第9脈沖與第8脈沖間隔2 ms；eLORAN信號與傳統(tǒng)的羅蘭C信號的區(qū)別主要是增加了數(shù)據(jù)通道，標(biāo)準(zhǔn)eLORAN脈沖波形及主臺脈沖組波形如圖1所示。

GRI是指同一發(fā)射臺發(fā)射的相鄰兩脈沖組之間的時(shí)間間隔。在羅蘭系統(tǒng)中，相同臺鏈的所有發(fā)射臺發(fā)射信號的GRI相同，所以GRI也是羅蘭系統(tǒng)中區(qū)分臺鏈的標(biāo)識。

羅蘭系統(tǒng)是利用雙曲線定位法進(jìn)行導(dǎo)航定位的，3個(gè)幾何分布合理的發(fā)射臺站可以組成導(dǎo)航臺鏈，以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能，因此在設(shè)計(jì)授時(shí)增補(bǔ)臺站組重復(fù)周期時(shí)要充分考慮系統(tǒng)后期的擴(kuò)展性和增強(qiáng)性，即考慮后期建設(shè)副臺以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能。所以，根據(jù)長波導(dǎo)航主、副臺的基線長度、副臺數(shù)目、脈沖間隔、安全時(shí)延等條件可以決定最小的脈沖組重復(fù)周期，其基本原則主要是必須保證臺鏈的覆蓋區(qū)內(nèi)總是在時(shí)間上依次接收到主臺、副臺1、副臺2等的信號并且同一臺鏈各個(gè)臺站信號間不會(huì)發(fā)生相互干擾，因此各副臺必須有足夠的發(fā)射延遲，這樣就限定了一個(gè)最小可用GRI，它可以用公式表示為[11]

圖1 eLORAN脈沖波形

按照此原則并根據(jù)1975年2月11日聯(lián)邦登記冊第40卷29號公布所示，羅蘭C系統(tǒng)允許的GRI范圍是從40000到99990 μs，允許的最小間隔為10 μs。通常，GRI用其數(shù)值除以10 μs的倍數(shù)(4位數(shù))來表示。例如，某臺鏈的GRI為99600 μs，即可用9960這個(gè)4位數(shù)來表示該臺鏈的GRI[12]。

3 算法描述

3.1 符合時(shí)間間隔(Time Of Coincidence Interval,TOCI)要求

Loran-C系統(tǒng)初期是美國海軍出于軍事目的研制建設(shè)的長波導(dǎo)航定位系統(tǒng)，而eLORAN系統(tǒng)是在其基礎(chǔ)上發(fā)展而來的下一代羅蘭系統(tǒng)，是國際標(biāo)準(zhǔn)化的高精度PNT服務(wù)系統(tǒng)。考慮到其高精度授時(shí)功能，秒信息(即整秒時(shí)間信息)的發(fā)送就成了GRI選擇時(shí)一個(gè)值得重視的問題。符合時(shí)間(Time Of Coincidence, TOC)間隔(單位：s)是整秒和相位編碼間隔(Phase Code Interval, PCI)的最小公倍數(shù)，用字母TOCI表示，每個(gè)相位編碼間隔由兩個(gè)GRI組成[12]，TOCI計(jì)算公式為

其中，m, n是整數(shù)；GRI=40000～99990 μs，且為10 μs的倍數(shù)。

我國現(xiàn)有的BPL及“長河二號”系統(tǒng)臺鏈各發(fā)射臺GRI[13]及由式(2)計(jì)算得到的TOCI如表1所示。

根據(jù)eLORAN授時(shí)系統(tǒng)發(fā)射信號TOCI的計(jì)算原理，由式(2)可得TOCI與GRI的關(guān)系如圖2所示。

授時(shí)增補(bǔ)臺站GRI的選擇，主要結(jié)合最小可用GRI，考慮盡量提高授時(shí)秒信息量和數(shù)據(jù)信息量。一方面，授時(shí)秒信息量的提高要求TOCI盡量小，例如若取組重復(fù)周期GRI=99900 μs，則TOCI為999 s，即每16 min 39 s才能發(fā)播1次秒信息，不利于秒的發(fā)播量；另一方面，數(shù)據(jù)信息量的提高要求GRI盡量小。

3.2 交叉干擾分析

根據(jù)授時(shí)系統(tǒng)導(dǎo)航功能擴(kuò)展的最小可用組重復(fù)周期要求和授時(shí)系統(tǒng)的TOC間隔要求，可以找出28個(gè)符合要求的GRI。然而，由于授時(shí)增補(bǔ)臺站與現(xiàn)有的BPL授時(shí)系統(tǒng)和“長河二號”導(dǎo)航系統(tǒng)兼容，載波頻率和相位編碼是完全一樣的，而不同的臺鏈?zhǔn)强坎煌拿}沖組重復(fù)周期(GRI)來區(qū)分的。如果一個(gè)區(qū)域有若干個(gè)臺鏈同時(shí)工作，不同臺鏈的信號相互之間將產(chǎn)生干擾，即交叉干擾。

表1 我國長波各發(fā)射臺組重復(fù)周期分配

圖2 TOCI與GRI取值的關(guān)系圖

授時(shí)增補(bǔ)臺站組重復(fù)周期的選擇必須充分考慮增補(bǔ)臺與現(xiàn)有長波臺站之間以及增補(bǔ)授時(shí)臺相互之間可能產(chǎn)生的交叉干擾，從而選擇正確、合理的組重復(fù)周期，進(jìn)而將交叉干擾限制到最低的程度。

交叉干擾產(chǎn)生的機(jī)理在于：由于兩個(gè)臺站的GRI不同，因此在信號范圍內(nèi)的任一固定位置，兩個(gè)臺站的信號必定會(huì)根據(jù)時(shí)延差的周期變化而產(chǎn)生周期性疊加效應(yīng)，即交叉干擾。而接收機(jī)采樣時(shí)將對被跟蹤的需要信號和不需要的干擾信號同時(shí)進(jìn)行，這樣勢必在接收機(jī)的跟蹤環(huán)路中引入誤差，進(jìn)而導(dǎo)致時(shí)差。然而，交叉干擾并不是時(shí)刻發(fā)生的，它的產(chǎn)生需要同時(shí)具備以下3個(gè)基本條件：

(1) 接收地點(diǎn)位于兩個(gè)或兩個(gè)以上授時(shí)臺站共同的信號覆蓋區(qū)域；

(2) 跟蹤臺信號和干擾臺信號的傳播時(shí)延需要滿足一定的代數(shù)關(guān)系；

(3) 接收地點(diǎn)與跟蹤臺和干擾臺的相對位置要滿足一定的幾何關(guān)系。

圖3給出了某地點(diǎn)跟蹤臺和干擾臺信號之間的可能最大的干擾關(guān)系，其中假設(shè)跟蹤臺GRI=60000 μs，干擾臺GRI=40000 μs。雖然交叉干擾的影響與信號幅度大小有一定關(guān)系，但由于此因素取決于傳播路徑、距離、場強(qiáng)等很多不可控因素，因此這里在信號幅度一致的假設(shè)下進(jìn)行討論。

根據(jù)圖3所示關(guān)系以及兩個(gè)不同GRI信號間交叉干擾的時(shí)域關(guān)系，可得交叉干擾周期Tinterval為

其中，GCD為最大公約數(shù)運(yùn)算符，GRIA, GRIB分別為跟蹤臺和干擾臺的GRI。

從式(3)可以看出，跟蹤臺與干擾臺相互之間的交叉干擾周期是一樣的，且在GRI互質(zhì)時(shí)達(dá)到最大。通過下面的分析可以看出，交叉干擾周期在一定程度上反映了交叉干擾的強(qiáng)度，即Tinterval越小，交叉干擾就越大。由圖3可以看出，當(dāng)脈沖起始位置在0時(shí)刻對齊時(shí)，干擾時(shí)間最長，而如果兩信號有一個(gè)時(shí)延，則干擾時(shí)間縮短甚至不發(fā)生干擾，也即交叉干擾的影響降低?？紤]到每個(gè)單脈沖的有效延續(xù)時(shí)間tpulse約為320 μs，因此這里規(guī)定一個(gè)干擾間隔內(nèi)的總干擾時(shí)長C為以tpulse為標(biāo)準(zhǔn)的羅蘭脈沖基礎(chǔ)上干擾間隔內(nèi)兩個(gè)不同GRI所有羅蘭脈沖間相互重疊的時(shí)間累積(這里忽略了eLORAN信號第3～8個(gè)脈沖的1 μs的超前或滯后數(shù)據(jù)調(diào)制影響)。這里定義臺站間的信號最大交叉干擾率為

圖3 兩不同GRI臺站的相互干擾關(guān)系圖

其中，vij為j臺站對i臺站的最大干擾率；C為總干擾時(shí)長；tk為每個(gè)脈沖被干擾的時(shí)長；tpulse為脈沖有效時(shí)長(320 μs)；Ni為一個(gè)干擾間隔內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)；Ti為一個(gè)干擾間隔內(nèi)的脈沖總時(shí)長；nGRI為一個(gè)GRI內(nèi)主臺的脈沖數(shù)；mi為一個(gè)交叉干擾間隔內(nèi)i臺站的GRI周期個(gè)數(shù)。

該定義相當(dāng)于對交叉干擾率的影響賦予了一個(gè)與兩信號之間交叉干擾程度相關(guān)的權(quán)重，考慮了兩信號之間交叉干擾程度對交叉干擾率以及數(shù)據(jù)解調(diào)正確率的影響。

根據(jù)對授時(shí)系統(tǒng)增補(bǔ)授時(shí)臺地波信號覆蓋范圍的分析，結(jié)合對BPL地波信號和“長河二號”地波信號的覆蓋范圍分析可知：西部增補(bǔ)臺站的地波信號覆蓋區(qū)域主要與BPL授時(shí)系統(tǒng)地波信號的覆蓋區(qū)域有較大的重疊部分；考慮到未來全面實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能，除了已確定的3個(gè)授時(shí)增補(bǔ)臺站以外，未來西部可能需要建設(shè)更多臺站以及副臺組成臺鏈。因此增補(bǔ)臺以及BPL授時(shí)臺之間的相互交叉干擾對其導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)會(huì)造成很大影響。交叉干擾產(chǎn)生需要滿足的各項(xiàng)條件有著諸多不確定的因素，本文算法將以最大交叉干擾率vij的大小為核心來分析臺站間的交叉干擾影響，并結(jié)合其他因素及條件給出最優(yōu)的GRI組合。最終，根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)需求推薦1組GRI組合，以供3個(gè)確定的增補(bǔ)臺使用，并為其他未來可能的增補(bǔ)臺提供GRI優(yōu)選方法參考及理論依據(jù)。

另外，交叉干擾分析還需考慮盡量滿足無交叉干擾條件：

若兩個(gè)GRI能夠滿足以下公式條件，則在某些信號接收區(qū)域由于兩臺信號存在特定時(shí)延差關(guān)系，將不存在交叉干擾。

其中，GRIA, GRIB分別為兩個(gè)不同臺鏈的GRI；mA,mB為正整數(shù)，即GRIA, GRIB為毫秒的整數(shù)倍。

在此條件下，交叉干擾情況如圖4所示(陰影處有交叉干擾)。

假設(shè)O′點(diǎn)為A, B兩臺脈沖組在某時(shí)刻恰好對齊處，所標(biāo)記時(shí)間間隔為以O(shè)′為接收點(diǎn)的信號傳播時(shí)間關(guān)系。由雙曲線特征可知，某一雙曲線上任意點(diǎn)到兩焦點(diǎn)的差為定值，因此根據(jù)eLORAN脈沖的有效長度及簡單的幾何關(guān)系容易得到，若接收點(diǎn)位于A, B兩焦點(diǎn)中的多個(gè)白色空白區(qū)域(例如點(diǎn)C)，則不會(huì)產(chǎn)生交叉干擾。在不考慮功率衰減時(shí)某些區(qū)域可以忽略交叉干擾的情況下，計(jì)算幾何面積可知無交叉干擾的區(qū)域甚至超過40%。

3.3 GRI組合優(yōu)選

通過對最小可用GRI的計(jì)算、TOC間隔分析以及交叉干擾率的分析，可對備選組合進(jìn)行優(yōu)選，步驟如下：

此兩條件其一是為了控制雙工發(fā)播臺的發(fā)射功率以保護(hù)發(fā)播機(jī)的安全使用，其二是為了保證兩個(gè)不同GRI間的差ΔGRI足夠大，使信號不會(huì)被連續(xù)抑制以保障接收信號的鎖定及其正常功能。

(5) 分析每組備選GRI的授時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率，以高數(shù)據(jù)率為基礎(chǔ)，選擇更好符合無干擾條件的GRI組合。目前授時(shí)系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)編碼調(diào)制方式為每幀電文信息長度為30個(gè)GRI周期(210 bit)，即組重復(fù)周期越小，授時(shí)數(shù)據(jù)信息傳輸速率越大。

圖4 無交叉干擾條件示意圖

以上算法的整體流程如圖5所示。

4 實(shí)驗(yàn)仿真

由于TOCImax過小時(shí)GRI可選范圍較小，不利于分析，而TOCImax過大時(shí)GRI可選值雖多，但考慮到其計(jì)算量及呈現(xiàn)復(fù)雜度，因此本文以TOCImax=20 s為例根據(jù)以上優(yōu)選算法進(jìn)行分析，得到其對應(yīng)的最優(yōu)GRI組合，再以1 s為間隔拓展到TOCImax=120 s(通過以下分析可得出，TOCI過小則交叉干擾很大，而TOCI過大則不利于秒信息量的發(fā)播，因此選擇TOCImax=20～120 s)，分別得到對應(yīng)的最優(yōu)GRI組合，并在此范圍內(nèi)根據(jù)特定的系統(tǒng)建設(shè)需求進(jìn)行優(yōu)選推薦。

根據(jù)圖2所示結(jié)果，統(tǒng)計(jì)TOCI小于20 s的28個(gè)GRI如表2所示。

計(jì)算并統(tǒng)計(jì)表2的GRI與BPL(GRI=60000 μs)的28組交叉干擾率，分析并篩選得到交叉干擾相對較小的12個(gè)GRI，結(jié)果如表3所示。

通過3.3節(jié)的GRI組合優(yōu)選步驟，綜合考慮各種條件及要求，可以得到TOCImax=20 s時(shí)授時(shí)系統(tǒng)增補(bǔ)臺GRI備選組合統(tǒng)計(jì)情況如表4所示，并最終得出GRI優(yōu)選組合為47500/81250/93750 μs。容易驗(yàn)證，該GRI組合兩兩均滿足雙工模式發(fā)播上限及交叉抑制間隔等要求。

接下來，根據(jù)以上算法流程，在不同的tpulse假設(shè)下對TOCImax=20～120 s(間隔為1 s)進(jìn)行總體分析，得到總交叉干擾率與TOCImax的曲線圖如圖6所示。

根據(jù)圖6以及數(shù)據(jù)率統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，不同的tpulse假設(shè)對選擇并沒有影響，因此本文以tpulse=320 μs為基礎(chǔ)，根據(jù)3.3節(jié)的GRI組合優(yōu)選步驟，在充分考慮低交叉干擾率與高信息傳輸速率等因素后，分別對TOCImax=20～120 s范圍內(nèi)各選1組理論上的最優(yōu)組合，并給出數(shù)據(jù)率曲線圖如圖7所示。

圖5 GRI組合優(yōu)選算法流程圖

表2 TOCI小于20 s的GRI取值

表3 與BPL交叉干擾較小的GRI取值

本文根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)的授時(shí)功能需求，提出了數(shù)據(jù)率閾值90 bit/s，結(jié)合圖6及圖7兼顧低交叉干擾率及高數(shù)據(jù)率對以上101組備選組合進(jìn)行篩選，得到TOCImax=58 s 與TOCImax=64 s 時(shí)各一組GRI組合進(jìn)行比對如表5所示。

經(jīng)計(jì)算，以上兩組組合與印度使用的GRI(55430 μs和60420 μs)[14]間的最大交叉干擾率為(5.2%)；而“長河二號”系統(tǒng)(3.49%～4.88%)以及美國本土10個(gè)使用中的羅蘭C臺鏈的GRI[15](2.93%～4.93%)交叉干擾率較表5所示更低，這也符合當(dāng)時(shí)羅蘭C系統(tǒng)建設(shè)時(shí)定位導(dǎo)航之使用目的。而考慮到我國新型eLORAN系統(tǒng)的高精度授時(shí)功能，需增加更多的限制條件，如更多的單位時(shí)間秒脈沖個(gè)數(shù)等(較小的TOCI)，自然也縮小了GRI的選擇范圍，因此交叉干擾率略高，但也符合新型eLORAN接收機(jī)的處理要求。另外通過對比可以得出：

表4 備選組重復(fù)周期互交叉干擾率(%)

(1) TOCImax=64 s時(shí)GRI組合的交叉干擾率較低，為TOCImax=58 s時(shí)的81.76%；

圖6 TOCImax=20～120 s時(shí)平均交叉干擾率

(2) TOCImax=58 s時(shí)數(shù)據(jù)率較高，接近BPL授時(shí)臺(116.67 bit/s)，更有利于時(shí)碼信息的傳播；

(3) TOCImax=58 s時(shí)的GRI組合方案在平均TOCI方面有一定優(yōu)勢。

經(jīng)過分析各種條件因素，兩種方案各有其利弊。雖然TOCImax=58 s時(shí)GRI組合的交叉干擾率較高，但其數(shù)據(jù)率及TOCI方面的優(yōu)勢更有利于目前高精度地基授時(shí)系統(tǒng)項(xiàng)目的授時(shí)功能，因此該文最終推薦的增補(bǔ)臺站優(yōu)選GRI組合為46400/66250/81250 μs。該組合的3個(gè)GRI兩兩均滿足雙工臺發(fā)播條件且部分滿足無干擾條件，這既有利于提高信號捕獲及解調(diào)解碼等的成功率，也符合未來的多臺鏈建設(shè)需求。

5 結(jié)束語

圖7 TOCImax=20～120 s時(shí)平均數(shù)據(jù)率

表5 TOCImax取58 s與64 s時(shí)最優(yōu)GRI組合對比1)俄羅斯西部臺鏈各個(gè)發(fā)射臺距離我國邊境均已超過3500 km，且該臺鏈的發(fā)射功率不強(qiáng)(1150 kW)，因此該臺鏈各個(gè)臺站的天、地波信號均無法傳播至我國境內(nèi)以對我國臺站造成影響。

為了全面實(shí)現(xiàn)eLORAN系統(tǒng)高精度PNT服務(wù)，必須在區(qū)域內(nèi)有多臺鏈的聯(lián)合覆蓋，也必然會(huì)導(dǎo)致多臺鏈GRI之間產(chǎn)生交叉干擾。而對授時(shí)服務(wù)的更高需求也使得其對GRI的選擇與“長河二號”系統(tǒng)或國外的早期羅蘭C系統(tǒng)相比提出了更高的要求。本文通過對秒間隔TOCI及最大干擾率這兩個(gè)關(guān)鍵性指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，并兼顧考慮GRI范圍、國外臺站干擾、高數(shù)據(jù)率以及雙工臺規(guī)范要求，進(jìn)行了兩層篩選，得到了最優(yōu)化GRI組合。通過以上結(jié)果可以看出，謀求高的秒信息量和數(shù)據(jù)率就必然導(dǎo)致更高的交叉干擾率，但本文算法在加權(quán)考慮多方面的因素的情況下得到的最優(yōu)組合間的相互干擾與國內(nèi)外導(dǎo)航臺鏈相比并沒有太大差距，推薦的GRI組合在低交叉干擾率的基礎(chǔ)上滿足了高數(shù)據(jù)率、高秒信息量等需求，滿足了羅蘭C系統(tǒng)最初的導(dǎo)航定位功能，又符合了新型eLORAN系統(tǒng)對授時(shí)功能的需求。這在充分體現(xiàn)了該算法優(yōu)勢的同時(shí)，也很好地驗(yàn)證了其適用性。希望本文提出的方法可以為我國長波授時(shí)系統(tǒng)的信號體制設(shè)計(jì)提供思路及理論參考依據(jù)，并在實(shí)踐中得到一定的應(yīng)用。