【技术实现步骤摘要】
一种北斗广域授时系统与方法
本专利技术涉及北斗卫星授时
,特别是一种北斗广域授时系统与方法。
技术介绍
准确授时在火箭发射、导弹精确控制、卫星编队飞行等国防军事活动中发挥着重要作用。基于全天候、全球性的卫星导航系统进行高精度时频测量是一项崭新的技术,已经被广泛研究和使用。美国在GPS卫星授时方面已经取得重要进展,在参与国际时间比对中占有重要权重,中国的BDS(BeiDouNavigationSatelliteSystem,北斗卫星导航系统)授时随着基本系统的建设与完善正处在追赶阶段。当前BDS(北斗卫星导航系统)单向授时精度在20-100ns量级,双向授时精度在10-20ns量级,且需要特殊授时终端设备支持;其共视时间传递和全视时间传递可以达到3-5ns精度,但是只能提供点对点的时间服务,不能满足授时中用户数量不限的要求,无法实现单站广域授时服务,用户可操作性差,作用范围有限;且存在仅使用低精度伪距观测值的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种北斗广域授时系统与方法,能实现单站广域授时服务,在满足授时精度高的同时可操作性强,作用范围不受限。为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:一种北斗广域授时方法,包括:获取各个地面北斗跟踪站网的中国北斗卫星导航系统的相位观测值、伪距观测值;获取实验室原子钟组的中国北斗卫星导航系统时间与北京时间的时差监测数据;获取中国北斗卫星导航系统卫星星历、地球自转、天线相位中心参数;对所述相位观测值、伪距观测值、时差监测数据进行数据检查、粗差剔除和周跳探测,得到预处理后的数据;对所述预处理后的数据进行误差模型修正和 ...
【技术保护点】
1.一种北斗广域授时方法,其特征在于,包括:获取各个地面北斗跟踪站网的中国北斗卫星导航系统的相位观测值、伪距观测值;获取实验室原子钟组的中国北斗卫星导航系统时间与北京时间的时差监测数据;获取中国北斗卫星导航系统卫星星历、地球自转、天线相位中心参数;对所述相位观测值、伪距观测值、时差监测数据进行数据检查、粗差剔除和周跳探测,得到预处理后的数据;对所述预处理后的数据进行误差模型改正和精细数据处理,得到轨道、钟差、电离层和时差参数的修正数据;对所述修正数据进行编码,生成电文,并上传到通信卫星进行播发;用户将接收到的修正数据和本机的观测数据进行非差精密授时解算和时差参数修正,得到与标准时间一致的用户本地时间。
【技术特征摘要】
1.一种北斗广域授时方法,其特征在于,包括:获取各个地面北斗跟踪站网的中国北斗卫星导航系统的相位观测值、伪距观测值;获取实验室原子钟组的中国北斗卫星导航系统时间与北京时间的时差监测数据;获取中国北斗卫星导航系统卫星星历、地球自转、天线相位中心参数;对所述相位观测值、伪距观测值、时差监测数据进行数据检查、粗差剔除和周跳探测,得到预处理后的数据;对所述预处理后的数据进行误差模型改正和精细数据处理,得到轨道、钟差、电离层和时差参数的修正数据;对所述修正数据进行编码,生成电文,并上传到通信卫星进行播发;用户将接收到的修正数据和本机的观测数据进行非差精密授时解算和时差参数修正,得到与标准时间一致的用户本地时间。2.根据权利要求1所述的一种北斗广域授时方法,其特征在于,所述获取实验室原子钟组的中国北斗卫星导航系统时间与北京时间的时差监测数据,具体包括:以中国科学院授时中心主钟的时间和频率作为参考,时差监测系统通过接收北斗卫星空间信号的方法确定主钟时间与北斗导航系统时间之间的时差监测值;所述时差监测系统使用接收机基于北斗卫星本身的钟驾驭模式,外接时间计数器,同时直接输入主钟的相应频率信号和时间信号,使接收机时钟与外部时钟保持一致。3.根据权利要求1所述的一种北斗广域授时方法,其特征在于,对所述预处理后的数据进行误差模型改正和精细数据处理,得到轨道、钟差、电离层和时差参数的修正数据,具体包括:实时接收的北斗跟踪站网的观测数据,基于动力学定轨法,通过对实测弧段的卫星轨道进行拟合得到各卫星基准历元的动力学参数,并基于轨道积分方法进行预报,得到各卫星的预报轨道;对所述各卫星的预报轨道进行插值,并与对应历元的广播星历作差,得到轨道修正参数。利用实时接收的北斗跟踪站网的观测数据以及实时更新的卫星预报轨道建立观测方程,基于最小二乘参数估计方法,对指定弧段内各历元的卫星钟差进行估计;对各历元的卫星钟差值进行拟合以及二次多项式计算,得到各卫星的预报时差监测值;将所述预报时差监测值与对应的广播时差监测值作差,得到时差监测修正参数;所述卫星星历误差采用接收机钟差对所述卫星星历进行改正,并将改正数据当作高斯白噪声进行估计,得到用户相对于中国科学院授时中心主钟参考时间的本地时间;将附加电离层先验信息、时间域和空间域有关的约束以及电离层延迟误差当作未知参数进行实时估计,得到电离层格网参数,根据所述相位观测值、伪距观测值和模型精度,配合卫星高度角综合确定北斗广域非差非组合相位观测值的精密授时模型,对非差非组合观测值中电离层延迟误差进行修正;对固体潮、海潮、极移、相对论效应、天线相位中心偏差变化、相位转绕采用对应的模型进行改正。4.根据权利要求3所述的一种北斗广域授时方法,其特征在于,所述对所述修正数据进行编码,生成电文,并上传到通信卫星进行播发,具体包括:将所述轨道修正参数、时差监测修正参数、电离层格网参数以及相应修正数据进行整合,统一编码后生成RTCM流或电文;数据中心实时下载和更新最新RTCM流或电文通过网络通信或者卫星转发的手段,将所述电文进行实时播发;具体播发时使用5s的播发间隔。5.一种北斗广域授时系统,其特征在于,包括:北斗跟踪站网观测值获取模块,用...
【专利技术属性】
技术研发人员:涂锐,卢晓春,张鹏飞,张睿,张兴刚,刘金海,黄小东,
申请(专利权)人:中国科学院国家授时中心,
类型:发明
国别省市:陕西,61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。