[發(fā)明專利]一種動態(tài)授時系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011586093.2
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112799107B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武美芳;孫保琪;董孝松
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院國家授時中心
• 主分類號: G01S19/39
• 分類號: G01S19/39;G01S19/03;G01S19/25
• 代理公司: 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發(fā)明提供的一種動態(tài)授時系統(tǒng)及方法，授時基準站以及用戶站以相互對應(yīng)的視角共同觀測多個衛(wèi)星，獲得第一觀測數(shù)據(jù)以及第二觀測數(shù)據(jù)，用戶站對第一觀測數(shù)據(jù)以及第二觀測數(shù)據(jù)進行匹配，確定同一衛(wèi)星的待定觀測數(shù)據(jù)，然后對待定觀測數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，提高數(shù)據(jù)可靠性，計算相同觀測數(shù)據(jù)的偽距觀測值以及相位觀測值，進行差分獲得差分觀測數(shù)據(jù)，根據(jù)授時基準站連接的UTC(k)信號以及差分觀測數(shù)據(jù)，獲得用戶站與UTC(k)時鐘之差，從而確定自身的時鐘。本發(fā)明可以進行多個授時系統(tǒng)多顆衛(wèi)星的授時，提高授時系統(tǒng)的魯棒性，在授時基準站以及用戶站在難以實現(xiàn)共視時，可以實現(xiàn)精準授時，同時本發(fā)明提供的動態(tài)授時系統(tǒng)可以提高動態(tài)授時的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于授時技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種動態(tài)授時系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

高精度時間是國家的重要戰(zhàn)略資源，在國防建設(shè)和經(jīng)濟社會的運行中起著基礎(chǔ)性的支撐作用。高精度時間需要授時，因此授時是國計民生不可或缺的一部分。

目前常用的授時手段包括短波授時、長波授時、互聯(lián)網(wǎng)授時、電話授時、光纖授時及GNSS(Global Navigation Satellite System)授時。GNSS授時鑒于其具有全球覆蓋、全天候、全天時、成本低、精度高等特點是使用最廣泛的授時手段之一。

GNSS授時為了實現(xiàn)實時動態(tài)授時，使用共視技術(shù)，即用戶站以及授時基準站同時觀測同一顆衛(wèi)星，以實現(xiàn)兩站之間的時間同步。現(xiàn)有常見的GNSS授時通常觀測GPS衛(wèi)星，利用獲取的碼觀測數(shù)據(jù)來解算兩站鐘差，實現(xiàn)授時。

由于衛(wèi)星的實時動態(tài)變化，用戶站與授時基準站常常需要調(diào)整自身的角度，以便可以實現(xiàn)共視，當(dāng)衛(wèi)星動態(tài)變化到難以共視的角度時，用戶站與授時基準站會出現(xiàn)時差。為了糾正該時差需要根據(jù)衛(wèi)星的移動速度、用戶站角度、授時基準站角度等信息去計算兩者的時差，該過程計算復(fù)雜且對信息的精度要求較高，授時極易出現(xiàn)不穩(wěn)定情況。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種動態(tài)授時系統(tǒng)及方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

第一方面，本發(fā)明提供的一種動態(tài)授時系統(tǒng)，包括用戶站以及授時基準站，所述授時基準站連接UTC(k)信號，

所述授時基準站，用于以第一視角觀測多個授時系統(tǒng)中的多個衛(wèi)星，實時生成第一觀測數(shù)據(jù)；

所述用戶站，用于以第一視角對應(yīng)的第二視角觀測所述多個授時系統(tǒng)中的多個衛(wèi)星，實時生成第二觀測數(shù)據(jù)；

其中，所述第一觀測數(shù)據(jù)包括各衛(wèi)星每個歷元每個頻點的信號強度、各個頻點的第一偽距觀測數(shù)據(jù)以及各個頻點的第一相位觀測數(shù)據(jù)，所述第一偽距觀測數(shù)據(jù)以及第一相位觀測數(shù)據(jù)中攜帶各衛(wèi)星搭載的衛(wèi)星鐘以及外接的UTC(k)時鐘，所述第二觀測數(shù)據(jù)包括各衛(wèi)星每個歷元每個頻點的信號強度、各個頻點的第二偽距觀測數(shù)據(jù)以及各個頻點的第二相位觀測數(shù)據(jù)，所述第二偽距觀測數(shù)據(jù)以及第二相位觀測數(shù)據(jù)中攜帶各衛(wèi)星搭載的衛(wèi)星鐘以及用戶站時鐘；

所述授時基準站，用于將所述第一觀測數(shù)據(jù)發(fā)送給所述用戶站；

所述用戶站，用于接收所述第一觀測數(shù)據(jù)，將所述第一觀測數(shù)據(jù)以及第二觀測數(shù)據(jù)進行匹配，確定同一衛(wèi)星的待定觀測數(shù)據(jù)，并在所述待定觀測數(shù)據(jù)中確定同一觀測時刻相同頻點的相同觀測數(shù)據(jù)，將所述相同觀測數(shù)據(jù)按照信號強度進行預(yù)處理，計算預(yù)處理之后的相同觀測數(shù)據(jù)的偽距觀測值以及相位觀測值，針對同一衛(wèi)星同一觀測時刻的相同觀測數(shù)據(jù)，對該相同觀測數(shù)據(jù)進行差分，獲得差分觀測數(shù)據(jù)，基于所述差分觀測數(shù)據(jù)，確定用戶站與所述UTC(k)時鐘之差，基于時鐘之差確定自身的時鐘；

其中，相同觀測數(shù)據(jù)包括同一觀測時刻相同頻點的第一觀測數(shù)據(jù)以及第二觀測數(shù)據(jù)。

可選的，所述用戶站，在所述待定觀測數(shù)據(jù)中確定同一觀測時刻相同頻點的相同觀測數(shù)據(jù)之后，進一步用于，