[發(fā)明專利]一種具有高穩(wěn)定度性能的GNSS馴服時(shí)鐘方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810623464.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN108646543B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒙艷松;雷文英;嚴(yán)濤;王國(guó)永;邊朗;胡家裕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G04R20/02
• 分類號(hào): G04R20/02
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.一種具有高穩(wěn)定度性能的GNSS馴服時(shí)鐘方法，其特征在于通過下述方式實(shí)現(xiàn)：

以本地時(shí)鐘為參考接收GNSS信號(hào)，對(duì)四顆以上的衛(wèi)星的載波多普勒進(jìn)行測(cè)量，估計(jì)本地時(shí)鐘與GNSS衛(wèi)星時(shí)鐘的頻偏；利用載波相位差分的方法對(duì)載波多普勒測(cè)量值進(jìn)行處理，得到載波多普勒；

對(duì)上述得到的頻偏進(jìn)行濾波；所述的濾波采用三階鎖頻環(huán)環(huán)路濾波器濾波，其中三階鎖頻環(huán)路濾波器的噪聲帶寬Bn應(yīng)該按0B_n≤0.2Hz選取，環(huán)路增益選1；三階鎖頻環(huán)路濾波器中二次積分器前系數(shù)KI2選KI2＝(Bn/0.7845)³，一次積分器前系數(shù)KI選KI＝1.1*(Bn/0.7845)²，線性增益選KL＝2.4*(Bn/0.7845)；

用濾波后的頻偏控制本地時(shí)鐘的壓控晶振或數(shù)字控制振蕩器以修正本地時(shí)鐘的頻偏；

所述的修正本地時(shí)鐘的頻偏具體實(shí)現(xiàn)方式如下：

判斷濾波后的頻偏是否小于GNSS接收機(jī)跟蹤失鎖門限；若濾波后的頻偏小于失鎖門限，則以此作為壓控晶振或DDS的調(diào)整量對(duì)壓控晶振或DDS的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)；若濾波后的頻偏大于等于失鎖門限，則以最大不失鎖頻率步進(jìn)作為壓控晶振或DDS的調(diào)整量對(duì)壓控晶振或DDS的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)；

所述的最大不失鎖頻率為0.1Hz；

載波多普勒具體通過下述雙歷元無(wú)電離層組合載波相位差分的方式得到：

利用在地面站或車載運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上搭載的GNSS接收機(jī)接收四顆以上GNSS衛(wèi)星的信號(hào)，測(cè)量雙頻無(wú)電離層組合的載波相位觀測(cè)值，對(duì)無(wú)電離層延遲的載波相位測(cè)量值中的對(duì)流層延遲進(jìn)行校正，再對(duì)校正后得到的載波相位差分得到載波多普勒；通過聯(lián)合電離層殘差組合、M-W(Melbourne-Wubbena)組合并結(jié)合多普勒測(cè)量值比對(duì)，檢測(cè)出載波相位測(cè)量值中的周跳，周跳檢測(cè)具體通過下述方式實(shí)現(xiàn)：

當(dāng)下面三個(gè)不等式同時(shí)滿足時(shí)，判斷該衛(wèi)星在t時(shí)刻的載波相位存在周跳；

其中是t時(shí)刻衛(wèi)星s的MW組合，是t時(shí)刻衛(wèi)星s的電離層殘差組合，D^s(t)是t時(shí)刻衛(wèi)星s的多普勒測(cè)量值；

Thd_MW、Thd_IR、Thd_Doppler分別依據(jù)MW組合、電離層殘差組合、多普勒測(cè)量值的無(wú)周跳數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差的整數(shù)倍準(zhǔn)則來(lái)選取。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：載波多普勒具體通過下述單歷元載波多普勒觀測(cè)值的方式得到：

利用在低軌衛(wèi)星上搭載的GNSS接收機(jī)，接收四顆以上GNSS衛(wèi)星的信號(hào)，不考慮對(duì)流層影響，先提取載波多普勒測(cè)量的雙頻頻率控制字，并將其轉(zhuǎn)換為多普勒速度

其中是t時(shí)刻衛(wèi)星s的載頻f₁對(duì)應(yīng)的頻率控制字，是t時(shí)刻衛(wèi)星s的載頻f₂對(duì)應(yīng)的頻率控制字，c是光速；

再對(duì)其進(jìn)行無(wú)電離層組合，得到t時(shí)刻單歷元載波多普勒觀測(cè)值

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：通過無(wú)電離層組合的單歷元載波多普勒的前后比值，檢測(cè)出單歷元載波多普勒的異常。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：?jiǎn)螝v元載波多普勒的異常具體通過下述方式實(shí)現(xiàn)：

其中Thd_vIF依據(jù)單歷元載波多普勒無(wú)異常數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差的整數(shù)倍準(zhǔn)則來(lái)選取。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于：Thd_MW、Thd_IR、Thd_Doppler分別依據(jù)MW組合、電離層殘差組合、多普勒測(cè)量值的無(wú)周跳數(shù)據(jù)，單歷元載波多普勒無(wú)異常數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差的4倍準(zhǔn)則來(lái)選取。