The invention relates to a high precision timing method based on global satellite navigation system, which is used in many industries, such as electricity, communication, finance, and so on. This method, based on the global satellite navigation system, multi frequency mode, uses frequency conversion timing to eliminate the ionospheric error, high precision clock dual frequency difference, and then improve the timing accuracy; on the other hand, in single and dual frequency measurements is good, get the single frequency average clock precision difference DT
【技术实现步骤摘要】
一种基于全球卫星导航系统的高精度授时方法
本专利技术是一种基于全球卫星导航系统的高精度授时方法,用于电力、通讯、金融等多个行业。
技术介绍
目前,全球卫星导航定位系统(GNSS)由美国的GPS,俄罗斯的GLONASS,中国的BeiDou以及欧盟的Galileo组成。卫星导航系统不受气候影响,能够为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的定位、导航和授时服务。很多行业需要可靠的高精度授时装置,如移动通信网络,CDMA基站、CDMA2000基站、TD-SCDMA基站等均需要高精度的时间同步,目前是在每个基站上配置GPS授时模块。如果基站与基站之间的时间同步不能达到一定要求,将可能导致在选择器中发生指令不匹配,从而导致通话连接不能正常建立,影响无线业务的接续质量。在通信网络中使用自主的BD卫星授时接收机/模块,将根本解决因大量使用GPS授时而导致的全网同步运行及业务网络组网的安全性问题。基于卫星系统授时的性能与很多因素相关,主要包括授时装置的位置是否精确已知、授时装置跟踪的频点、授时装置的晶振性能、授时装置处的信号干扰情况、授时模块的算法、卫星星历的误差大小、卫星钟差的误差大小等。通常的授时装置采用单系统单频配置,如采用BD的B1频点进行授时,这种装置的授时精度不高,而且在B1信号受到短暂干扰或中断时,只能靠装置自身的晶振来守时,精度会进一步下降。这种装置的授时精度和稳定性满足不了相关行业的需求。即现有的GNSS授时装置精度不够高,通常在100ns级,而且稳定性不高,在信号受到干扰或短时中断时,授时装置不能正常工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是:在全球卫星 ...
【技术保护点】
一种基于全球卫星导航系统的高精度授时方法,所述导航系统具有多颗卫星和多个频点;当所述导航系统的接收端处理任意一个频点Xi信号时,通过单频钟差公式得到各颗卫星的单频钟差dt
【技术特征摘要】
1.一种基于全球卫星导航系统的高精度授时方法,所述导航系统具有多颗卫星和多个频点;当所述导航系统的接收端处理任意一个频点Xi信号时,通过单频钟差公式得到各颗卫星的单频钟差dtsingle,单频钟差公式如下:公式中,P为相应卫星的伪距观测量;ρ为相应卫星到接收机的几何距离,根据接收机的空间位置信息和相应卫星的空间位置信息计算得到;c为光速;dts为相应卫星的钟差,可以从星历得到;T为相应卫星对流层延迟,可以通过霍普菲尔德Hopfield模型计算得到;fi表示所述任意一个频点Xi的频率;Ii为频点Xi所对应的电离层延迟,可以通过克罗布歇Klobuchar模型计算得到;通过上述公式获得各颗卫星的在频点Xi下的单频钟差,将获得的各颗卫星的单频钟差进行加权平均计算得到该频点的单频平均钟差dtsingler,加权平均计算公式为:上式中,dtsinglei表示第i颗卫星的单频钟差,Wi表示第i颗卫星钟差权重,N表示各颗卫星总数;将所述的单频钟差提供给导航系统的授时装置进行秒脉冲信号的校正。2.如权利要求1所述的一种基于全球卫星导航系统的高精度授时方法,其特征在于:P采用载波相位平滑伪距。3.一种基于全球卫星导航系统的高精度授时方法,所述导航系统具有多颗卫星和至少两个频点;当接收端频点X1信号存在时,且接收端频点X2信号存在时;通过公式得到各颗卫星的双频钟差dtdouble,公式如下:此为消电离层组合公式,双频钟差dtdouble公式:公式中,P1为相应卫星在频点X1下的伪距观测量;P2为相应卫星在频点X2下的伪距观测量;P1,2为相应卫星的双频伪距观测量,由消电离层组合公式获得;ρ为相应卫星到接收端的几何距离,根据接收端的空间位置信息和相应卫星的空间位置信息计算得到;c为光速;dts为相应卫星的钟差,可以从星历得到;T为相应卫星对流层延迟,可以通过霍普菲尔德Hopfield模型计算得到;fX1为相应卫星在频点X1的频率;fX2为相应卫星在频点X2的频率;通过上述公式获得各颗卫星的在频点X1和X2下的双频钟差,将获得的各颗卫星的双频钟差进行加权平均计算得到该频点的双频平均钟差dtdoubler,加权平均计算公式为:上式中,dtdoublek表示第k颗卫星的双频钟差,Wi表示第k颗卫星钟差权重,M表示各颗卫星总数;将所述的双频钟差提供给导航系统的授时装置进行秒脉冲信号的校正。4.如权利要求3所述的一种基于全球卫星导航系统的高精度授时方法,其特征在于:当接收机跟踪到多个卫星的双频数据时,根据加权平均的方式计算接收机的双频钟差,算法公式如上述的单频钟差加权公式。5.一种基于全球卫星导航系统的高精度授时方法,所述导航系统具有多颗卫星和至少两个频点;该方法包括如下步骤:步骤一、获得频点X1的单频钟差dtsingler1和频点X2的单频钟差dtsingler2当所述导航系统的接收端处理频点X1或频点X2...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈孔哲,王献中,李丽媛,刘亮,孙峰,栾超,
申请(专利权)人:和芯星通科技北京有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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