[發明專利]利用ASF網格和差分站提高eLoran系統授時精度的方法

有效

• 申請號: 202011365905.0
• 申請日: 2020-11-29
• 公開（公告）號: CN112636893B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 李云;燕保榮;郭偉;華宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04J3/06
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

1.一種利用ASF網格和差分站提高eLoran系統授時精度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)差分站根據eLoran基準接收機的天線位置和發播臺的發射天線位置計算信號傳播的大地線距離，然后計算信號傳播一次時延PF；

(2)差分站利用標準時頻信號測量采集eLoran基準接收機輸出的1PPS信號和標準時頻信號的時差N；

(3)差分站利用設定時長內采集的時差數據N_i扣除掉PF，得到差分站在第i時刻的附加二次時延值ASF_i，利用最小二乘擬合預報設定時間內的差分改正數模型y＝a₁t+a₀的模型系數a₁、a₀，y表示ASF，t表示時刻，發送給周邊用戶；

(4)在任意設定的一片區域內，按照任意設定的軌跡測量采集信號傳播時延ASF_spacial；

(5)如果在一個網格內有k個測試點，就會測量得到k個空間分量ASF_spacial；利用這k個測試點的ASF_{spacial_j}值反推網格頂點的ASF_spacial；

(6)計算出每個頂點ASF_spacial值以后，按照格式[Long_j,Lati_j,ASF_{spacial_j}]存儲進ASF網格數據庫，其中Long_j、Lati_j、ASF_{spacial_j}分別表示網格頂點的經度、緯度、ASF值；

(7)用戶根據eLoran基準接收機的天線位置和發播臺的發射天線位置計算信號傳播的大地線距離，然后計算信號傳播一次時延PF_用戶；

(8)用戶利用差分改正數模型計算ASF時間分量ASF_temperal，從時間維度修正傳播時延TOA＝PF_用戶+ASF_temperal；

(9)用戶利用雙線性插值算法計算ASF空間分量，從空間的維度修正信號傳播時延TOA＝PF+ASF_temperal+ASF_sapcial；

所述的步驟(9)用戶自身坐標為(x,y)，所處網格四個頂點的坐標分別為(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)和(x₄,y₄)，四個點的ASF_spacial值分別為C1,C2,C3和C4，待插值點(x,y)的ASF_sapcial＝(1-α)[(1-β)*C1+β*C3]+α[[(1-β)*C2+β*C4]]，其中

2.根據權利要求1所述的利用ASF網格和差分站提高eLoran系統授時精度的方法，其特征在于，所述的步驟(1)計算信號傳播一次時延其中n_s表示大氣折射指數，C表示光速，d是從發播臺到測試點信號傳播的大地線距離。

3.根據權利要求1所述的利用ASF網格和差分站提高eLoran系統授時精度的方法，其特征在于，所述的步驟(4)以GPS接收機或GNSS接收機或BD接收機輸出的1PPS為參考標準，利時間間隔計數器比對參考標準和eLoran參考接收機輸出的1PPS的時差M_i，得到測試點的ASF′_i＝M_i-PF'，然后再扣除掉差分站同一個時刻的ASF_i，得到測試點相對于差分站的空間分量ASF_spacial＝ASF′_i-ASF_i。

4.根據權利要求1所述的利用ASF網格和差分站提高eLoran系統授時精度的方法，其特征在于，所述的步驟(5)根據雙線性插值算法建立矩陣方程，其中C1,C2,C3,C4表示網格頂點的ASF_spacial，

求解矩陣方程得到網格頂點的ASF_spacial值，其中系數矩陣

假設在一片區域內這片區域內的網格有(m-1)*n個，相應的網格頂點有m*n個，對網格頂點進行排布，得到C＝[C₁,C₂…C_n,C_n+1,C_n+2…C_2n,C_(m-1)*n+1,C_(m-1)*n+2…C_m*n]'，第i個測試點的方程

(1-α_i)·(1-β_i)·C₂+(1-α_i)·β_i·C₃+α_i·(1-β_i)·C_n+2+α_i·β_i·C_n+3＝ASF_{spacial_i}，

矩陣方程為A*C＝ASF_{spacial_i}，求解矩陣方程得到C，即是網格頂點的ASF_spacial值。