基于PPP的GNSS授时接收机时钟组合调控方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于PPP的GNSS授时接收机时钟组合调控方法及系统，包括时钟特性建模阶段和时钟调控过程，在PPP模块正常工作时对时钟特性进行建模，包括根据PPP模块所估计的钟差调控时钟，记录每一个历元PPP模块估计的钟差和相应所输出的时钟控制量；当授时接收机工作超过预设的第一时间段后，开始进行时钟特性建模，基于时钟控制量拟合时钟频漂；当授时接收机工作超过预设的第二时间段后，使用时钟控制量对长周期误差项进行建模；在PPP模块无法正常工作时通过时钟特性建模结果去计算接收机钟差，继续调控时钟。本发明专利技术可在基于PPP技术的GNSS授时接收机内部实现，无需增加额外设备，仅通过PPP技术和拟合过程的组合就能提升GNSS授时接收机的授时连续性和稳定性。

Clock Combination Control Method and System of GNSS Timing Receiver Based on PPP

The invention discloses a clock combination control method and system of GNSS time service receiver based on PPP, including the modeling stage of clock characteristics and the clock control process. The clock characteristics are modeled when the PPP module works normally, including clock adjustment according to the clock difference estimated by the PPP module, recording the clock difference estimated by each epoch PPP module and the corresponding clock control output. When the receiver works beyond the preset first time period, it starts to model the clock characteristics, and fits the clock frequency drift based on the clock control quantity; when the receiver works beyond the preset second time period, it uses the clock control quantity to model the long period error term; when the PPP module cannot work normally, it calculates the receiver clock difference through the clock characteristic modeling result, and continues to adjust and control. Clock. The invention can be implemented in the GNSS time service receiver based on PPP technology without additional equipment. The time service continuity and stability of the GNSS time service receiver can be improved only through the combination of PPP technology and fitting process.

【技术实现步骤摘要】
基于PPP的GNSS授时接收机时钟组合调控方法及系统
本专利技术属于全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)
，特别涉及一种基于精密单点定位技术(PrecisePointPositioning(PPP))的GNSS授时接收机的时钟组合调控技术方案。
技术介绍
全球导航卫星系统(GNSS)是一种星基无线电定位系统，主要包括美国全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)、中国的北斗(BDS)、俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)，以及欧洲的伽利略(Galileo)四大系统。目前，GNSS在测绘、导航和授时都发挥了很关键的作用。在授时领域，利用GNSS接收机进行授时具有精度高、成本低和稳定等特点，授时接收机将在授时领域得到越来越广泛的运用。传统的GNSS授时接收机主要使用伪距单点定位技术去估算钟差，其钟差的估计精度在20ns左右，授时精度在20ns～50ns。为了提高授时的精度，现在已经出现了基于PPP技术的GNSS授时接收机，其钟差的估计精度在0.2ns左右，授时精度小于2ns，但是这种授时接收机的稳定工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PPP的GNSS授时接收机时钟组合调控方法，所述GNSS授时接收机中包括PPP模块，其特征在于：包括时钟特性建模阶段和时钟调控过程，时钟特性建模过程，用于在PPP模块正常工作时对时钟特性进行建模，包括以下步骤，步骤SA1，根据PPP模块所估计的钟差调控时钟，记录每一个历元PPP模块估计的钟差和相应所输出的时钟控制量；步骤SA2，当授时接收机工作超过预设的第一时间段后，开始进行时钟特性建模，基于时钟控制量拟合时钟频漂；当授时接收机工作超过预设的第二时间段后，使用时钟控制量对长周期误差项进行建模；时钟调控过程，用于在PPP模块无法正常工作时通过时钟特性建模结果去计算接收机钟差，从而继续...

【技术特征摘要】
1.一种基于PPP的GNSS授时接收机时钟组合调控方法，所述GNSS授时接收机中包括PPP模块，其特征在于：包括时钟特性建模阶段和时钟调控过程，时钟特性建模过程，用于在PPP模块正常工作时对时钟特性进行建模，包括以下步骤，步骤SA1，根据PPP模块所估计的钟差调控时钟，记录每一个历元PPP模块估计的钟差和相应所输出的时钟控制量；步骤SA2，当授时接收机工作超过预设的第一时间段后，开始进行时钟特性建模，基于时钟控制量拟合时钟频漂；当授时接收机工作超过预设的第二时间段后，使用时钟控制量对长周期误差项进行建模；时钟调控过程，用于在PPP模块无法正常工作时通过时钟特性建模结果去计算接收机钟差，从而继续调控时钟，包括以下步骤，步骤SB1，当PPP模块无法正常工作时，根据拟合的时钟频漂和长周期误差项估计时钟频偏，估计钟差；步骤SB2，根据步骤SB1所得钟差计算时钟控制量；步骤SB3，根据步骤SB2计算的时钟控制量四舍五入为整数，作为最终结果发送给时钟。2.根据权利要求1所述基于PPP的GNSS授时接收机时钟组合调控方法，其特征在于：步骤SA2，当授时接收机工作超过预设的第一时间段后，开始进行时钟特性建模，实现方式如下，步骤SA2.1，对记录的时钟控制量进行预处理，剃掉粗差数据和发散数据；步骤SA2.2，用预处理后时钟控制量对时钟特性进行建模，包括用一个一次函数拟合如下，待拟合参数为时钟频漂Drift，其中，表示k时刻施加到时钟上的时钟控制量，t表示对应的时刻值，表示时钟控制量初始值，设为时钟标称频率对应的时钟控制量，m表示时钟控制量的比例因子。3.根据权利要求1所述基于PPP的GNSS授时接收机时钟组合调控方法，其特征在于：当授时接收机工作超过预设的第二时间段后，使用时钟控制量对长周期误差项进行建模，采用多项式拟合的方式实现。4.根据权利要求2所述基于PPP的GNSS授时接收机时钟组合调控方法，其特征在于：步骤SB1的实现包括以下步骤，步骤SB1.1，设PPP模块在k时刻之后无法正常工作，认为此刻的时钟频偏fk为0，计算k+1时刻的的时钟频偏fk+1如下，fk+1＝fk+Drift×T+wk+1其中，Drift为拟合出的频漂，T为采样间隔，wk+1为长周期误差项；步骤SB1.2，钟差估计如下，δTk+1＝δTk+(fk+1+fk)/2×T其中，δTk+1表示k+1时刻估计的接收机钟差，δTk表示k时刻的接收机钟差。5.根据权利要求1或2或3或4所述基于PPP的GNSS授时接收机时钟组合调控方法，其特征在于：步骤SB2，根据步骤SB1所得钟差计算时钟控制量，通过二阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文飞，谭俊雄，牛小骥，楼益栋，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42