[發明專利]一種BDT建立方法及UTC(NTSC)建立方法

有效

• 申請號: 201710328127.X
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107086901B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 龔航;伍貽威;朱祥維;孫廣富;歐鋼;王勇;劉小匯;樓生強;彭競
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H04L7/033
• 分類號: H04L7/033;H04J3/06;G01S19/25
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陸薇薇

本發屬于信號處理和時間頻率領域，具體涉及一種BDT建立方法及UTC(NTSC)建立方法。BDT建立方法包括步驟：(S11)設計時間尺度算法，建立自由的北斗衛星導航系統時間，記為自由的“BDT”；(S12)采用數字鎖相環駕馭算法，根據UTC(BSNC)和自由的“BDT”，建立BDT；(S13)采用數字鎖相環駕馭算法，根據步驟(S12)中獲得的BDT和北斗衛星導航系統的主控站主鐘，建立BDT的物理實現。UTC(NTSC)建立方法包括步驟：(S21)設計時間尺度算法建立紙面時間；(S22)采用基于隨機微分方程的鐘差預測算法，選取觀測間隔，預測[UTC?TA’(NTSC)]的鐘差，根據預測的鐘差調整TA’(NTSC)，建立RTA(NTSC)；(S23)采用數字鎖相環駕馭算法，建立UTC(NTSC)。本發明提升了BDT和UTC(NTSC)的穩定度和精度。

技術領域

本發屬于信號處理和時間頻率領域，具體涉及一種建立北斗衛星導航系統時間(簡稱：北斗衛星導航系統時間，記為BDT)和中國國家授時中心(NTSC)的時間基準UTC(NTSC)的建立方法。

發明內容

建立和維持時間基準在守時實驗室和全球導航衛星系統(GNSS)中發揮著重要作用。GNSS是通過測量時間差進行定位和授時的，為了保證導航定位的解算，必須保證系統內的時間同步，所以需要建立一個系統時間，記為GNSST。同時，為了保證GNSST與國際協調世界時(UTC)的整秒偏差不至于過大、授時、以及不同GNSS互操作的需要，GNSST又需要和UTC保持同步。以北斗衛星導航系統為例，北斗系統時間(BDT)是整個系統的參考時間；所有地面站和衛星的時間都必須和BDT同步；而BDT又需要和UTC同步。守時實驗室需要建立一個時間基準，記為UTC(k)(其中k表示實驗室代號)，作為UTC的本地實現和本國的發布時間。例如，中國國家授時中心(NTSC)建立和保持的時間基準UTC(NTSC)是中國的發布時間。建立BDT和建立UTC(NTSC)的原理基本類似，但也略有不同，它們的核心算法是時間尺度算法、鐘差預測算法和駕馭算法。但是，如何有效設計并綜合應用這些核心算法，提升BDT和UTC(NTSC)的性能，還有待進一步地研究。

發明內容

針對上述技術問題，本發明通過綜合應用和改進核心算法來提升BDT和UTC(NTSC)的性能。BDT為北斗衛星導航系統時間的縮寫，NTSC為中國國家授時中心的縮寫，UTC(NTSC)表示中國國家授時中心(NTSC)的時間基準。具體技術方案如下：

一種BDT建立方法，主要包括以下步驟：

(S11)設計時間尺度算法，建立自由的北斗衛星導航系統時間，記為自由的“BDT”；

(S12)采用數字鎖相環駕馭算法，根據UTC(BSNC)和自由的“BDT”，建立BDT，其中UTC(BSNC)表示北京衛星導航中心建立維持的UTC的本地實現；

(S13)采用數字鎖相環駕馭算法，根據步驟(S12)中獲得的BDT和北斗衛星導航系統的主控站主鐘，建立BDT的物理實現，記為BDT(MC)。

進一步地，所述步驟(12)中建立BDT具體過程為：采用等價于二狀態變量Kalman濾波器加延遲器的二階2類DPLL駕馭算法計算出對于自由的“BDT”的調整量，然后對自由的“BDT”進行數學上的調整，得到BDT。

進一步地，所述步驟(13)中建立BDT的物理實現過程為：采用駕馭算法計算出對BDT的調整量，使用相位微躍計，對主控站主鐘進行物理上的調整，得到BDT(MC)。

進一步地，所述時間尺度算法為加權平均算法。

本發明還提供了一種UTC(NTSC)建立方法，包括以下步驟：

(S21)設計時間尺度算法建立紙面時間，記為TA’(NTSC)；所述TA’(NTSC)是NTSC使用時間尺度算法，綜合NTSC的多臺原子鐘，建立的紙面時間，用于監測物理鐘的性能；所述時間尺度算法為加權平均算法；