[發明專利]一種地基導航定位系統時間同步方法

有效

• 申請號: 202110779930.1
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113507742B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 楊海寧;易詩佳;李廷軍;辛華;佘美麗;郝逸飛
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00;H04L27/26;G01S19/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發明公開了一種地基導航定位系統時間同步方法，調節待同步基站的載波頻率，待同步基站的載波頻率與參考信號的載波頻率同步，對待同步基站頻率鎖定，待同步基站對參考信號進行時標，計算參考信號的載波相位粗時間Δt以及待同步基站測量的時間間隔Δt′；待同步基站產生本地信號并進行環回，對環回信號碼相位進行調節，接收環回信號時間間隔與時間間隔Δt′相同，待同步基站計算環回信號載波相位，對環回信號載波相位不斷調節，環回信號的載波相位與載波相位一致，停止調節；本發明的有益效果為保證待同步基站的時基與參考基站的時基高精度同步變化；可降低系統設計成本及復雜度；這提高了系統的可擴展能力，使系統能夠靈活配置以滿足不同的應用要求。

技術領域

本發明涉及地基導航定位技術領域，具體而言，涉及一種地基導航定位系統時間同步方法。

背景技術

目前，傳統的全球導航定位系統主要有美國的GPS系統、中國的北斗衛星導航定位系統、俄羅斯的Glonass系統和歐洲的伽利略系統等，能夠為用戶提供全天候、全方位的定位與授時服務。然而，這些導航定位系統的功能實現嚴重依賴衛星信號，因此在室內和野外等衛星信號較差的環境下，用戶可能無法正常使用。為了解決該問題，澳大利亞的Locata公司設計提出了基于地面基站的衛星增強和導航定位系統Locata，該系統可以在衛星拒止環境下為用戶提供高精度定位服務。地面基站雖然可以代替衛星成為新的導航定位信號發射設備，但其也同樣面臨著基站間時間同步的困難，站間同步精度會直接影響到地基導航定位系統的位置精度。

目前的基站同步方法包括利用有線網絡分配時鐘和使用高精度高穩定度本地時鐘。利用有線網絡分配時鐘的方法是將某一參考時鐘信號分配到定位服務基站，以此來保證系統中所有基站時鐘的同源性。

然而，地基導航定位系統要求基站能夠靈活部署，其基站網絡拓撲靈活多變，基站分布分散且彼此間距離遠，如此長距離的傳輸高速時鐘信號并保證其相位一致非常困難。

使用高精度高穩定度本地時鐘(如原子鐘)的方法可以將各基站間的時鐘誤差限制在系統可容忍的范圍內，同時再為系統設置一個位置已知的收發機設備作為參考設備，利用該參考設備對系統中所有基站的信號進行接收處理后計算出基站間的時鐘誤差，并將獲得的時鐘誤差發送到各基站，最后各基站再根據接收到的時鐘誤差對各自的時鐘進行微調從而達到整個系統的時間同步。

這種方法雖然在GPS等衛星定位系統中得到了應用，但是高精度低漂移率原子鐘的使用增加了基站成本，參考設備的使用也增加了系統的復雜度。由此可見，現有的地基導航與定位系統雖然能夠解決復雜環境下的導航定位問題，但是存在基站間時間同步精度低、基站建設成本高以及定位精度受限等問題。

有鑒于此，特提出本申請。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何結局現有技術中對基站時間同步精度低一級基站建設成本高一級定位精度受限，目的在于提供一種地基導航定位系統時間同步方法，在對地基導航定位系統進行時間同步的時候，實現了時間同步的精度高，建設成本低一級定位精度不受限。

本發明通過下述技術方案實現：

一種地基導航定位系統時間同步方法，步驟方法包括：

S1：通過參考基站向待同步基站發送參考信號，并基于參考信號載波頻率調節待同步基站的載波頻率，使得待同步基站的載波頻率與參考信號的載波頻率同步，調節完成，對待同步基站的頻率進行鎖定，頻率鎖定完成后進入步驟S2；

S2：通過待同步基站對發送過來的參考信號進行時標，基于時標的參考信號，計算參考信號的載波相位參考信號傳輸的粗時間Δt以及參考信號在待同步基站測量的時間間隔Δt′，并停止參考信號發送；所述粗時間為參考信號從參考基站時鐘到待同步基站的本地時鐘的時間差；