[發明專利]一種降低星歷誤差對數字衛星電視授時精度影響的方法

有效

• 申請號: 201810919320.5
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN109217962B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 王善和;向渝;華宇;黃長江;高媛媛;趙弦
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04N7/20
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

1.一種降低星歷誤差對數字衛星電視授時精度影響的方法，其特征在于包括下述步驟：

(1)在授時區域建設若干個基準站，基準站保持標準時間，并接收來自衛星轉發的數字電視信號，利用標準時間產生納秒級時間戳，該時間戳記作基準時間戳；

(2)用戶接收端以自身為圓點，搜索設定半徑內的所有基準站A₁，A₂,…,A_n，若n小于等于1，則擴大搜尋半徑，直至n大于等于2；用戶接收端接收來自衛星轉發器的下行信號，利用本地時鐘產生納秒級時間戳，本地時鐘產生的納秒級時間戳記作用戶時間戳；

(3)若用戶接收端距離基準站的距離小于設定閾值的基準站只有一個，即基準站A_i，或在多個距離小于設定閾值的基準站中距離基準站A_i的距離最小，則計算用戶接收端與標準時間的鐘差Δt_u＝t_u-t_Ai-(ρ_u-ρ_Ai)/c，式中，t_u和t_Ai分別是用戶時間戳和A_i基準站基準時間戳中相同信號對應的時刻值，c為光速，和分別是衛星距用戶接收端和A_i基準站的距離，衛星星歷給出的衛星坐標為(x_s,y_s,z_s)，基準站A_i的坐標為(x_Ai,y_Ai,z_Ai)，用戶接收端坐標為(x_u,y_u,z_u)；若用戶接收端距離所有基準站均大于設定閾值，則分別賦予各個基準站不同的權重，即A_i基準站的權重為p_i，則用戶接收端的鐘差式中，

2.根據權利要求1所述的降低星歷誤差對數字衛星電視授時精度影響的方法，其特征在于，所述權重p_i的計算方法包括以下步驟：

(1)計算n個基準站中所有兩個不同基準站與用戶之間的角度的余弦值其中，

其中，(x_Aj,y_Aj,z_Aj)為基準站A_j的坐標；

(2)若所有cos(A_iuA_j)的值都大于等于0，距離用戶接收端最近的基準站的權重為1，其他基準站的權重為0；否則，取cos(A_iuA_j)的最小值對應的兩個基準站A₁和A₂，對應的權重p_1,2＝1-p_1,1；由A₁、A₂基準站加權得到虛擬的基準站A₁₂，其坐標(x₁₂,y₁₂,z₁₂)＝(p_1,1x₁+p_1,2x₂,p_1,1y₁+p_1,2y₂,p_1,1z₁+p_1,2z₂)；

(3)計算虛擬基準站A₁₂與用戶和A₃,…,A_n等n-2個基準站之間的角度的余弦值若所有cos(A₁₂uA_i)的值都大于等于0，那么p₁＝p_1,1，p₂＝p_1,2，其他基準站的權重為0；否則，取cos(A₁₂uA_i)的最小值對應的基準站A₃，對應的權重p_2,2＝1-p_2,1；由A₁₂、A₃基準站加權得到虛擬的基準站A₁₂₃，其坐標(x₁₂₃,y₁₂₃,z₁₂₃)＝(p_2,1x₁₂+p_2,2x₃,p_2,1y₁₂+p_2,2y₃,p_2,1z₁₂+p_2,2z₃)；

(4)計算虛擬基準站A₁₂₃與用戶和A₄,…,A_n等n-3個基準站之間的角度的余弦值，直至某次虛擬基準站與剩余未參與計算的基準站的所有余弦值都大于等于0，或n個基準站都參與計算；

1)若虛擬基準站A_12…i-1(3≤i≤n),與A_i,…,A_n基準站之間的角度的余弦值都大于等于0，那么

p₁＝p_i-2,1*p_i-3,1*…*p_2,1*p_1,1，

p₂＝p_i-2,1*p_i-3,1*…*p_2,1*p_1,2，

p_i-2＝p_i-2,1*p_i-3,2，

p_i-1＝p_i-2,2，

p_i＝p_i+1＝…＝p_n＝0；

2)若n個基準站都參與計算，那么

p₁＝p_n-1,1*p_n-2,1*p_n-3,1*…*p_2,1*p_1,1，

p₂＝p_n-1,1*p_n-2,1*p_n-3,1*…*p_2,1*p_1,2，

p_n-2＝p_n-1,1*p_n-2,1*p_n-3,2，

p_n-1＝p_n-1,1*p_n-2,2，

p_n＝p_n-1,2。

3.根據權利要求1所述的降低星歷誤差對數字衛星電視授時精度影響的方法，其特征在于：所述權重