[发明专利]一种利用导航卫星进行授时的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种以卫星导航系统作为时间源进行授时的方法及装置。

背景技术

现有的基于导航卫星进行授时的方法都是通过计算卫星与接收机之间的距离进而折算导航信号传输时延进行时间同步。因此必须通过预先输入或者定位解算来确定接收机位置；当不能预先获得接收机位置并且卫星信号条件不满足定位解算要求（定位解算需要4颗以上卫星）时，则无法授时；当卫星信号条件满足定位解算要求时，可以通过定位解算来进行授时，但由于定位解算需要一定的时间，因此授时所需要的时间相对很长。

因此，当不关注位置信息且对授时精度要求不是特别高，但对授时所需时间要求比较严格时，现有的授时方法不能满足要求。例如，电力授时、船用北斗1授时应用、等等，这些都属于非高精度授时应用场合，不关注位置，不需要很高的时间精度，但为降低功耗对获得时间同步所需时间有严格的要求，现有的授时方法很难满足其对授时时间以及低功耗的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够使用单颗导航卫星进行快速授时的方法及装置。

本发明是这样实现的：一种利用导航卫星进行授时的方法，所述方法包括，捕获和跟踪一颗导航卫星；获取所述导航卫星的导航电文的发送时间T1；同步本地时间T2；获取所述导航卫星的导航系统运行时间T3；获取世界标准时间修正参数UTCp；输出授时时刻T4的时间标志以及T4所对应的UTC时间信息。

更进一步，所述导航卫星为GPS卫星、北斗一代导航卫星、北斗二代导航卫星、GLONASS卫星、或者GALILEO卫星。

更进一步，在GPS、COMPASS、GALILEO系统中T1=TOW；在GLONASS系统中T1= TOD。

更进一步，所述T2=T1+Tc，其中，Tc是依据卫星轨道的高度到地面距离来估计的电文传播时间。

更进一步，所述Tc=（到地最大传输时间 + 到地最短传输时间）/ 2。

更进一步，在GPS、COMPASS、GALILEO系统中T3 = WN × 604800秒；在GLONASS系统中T3 = DN × 86400秒。

本发明还提供一种利用导航卫星进行授时的授时装置，所述装置包括上面所述的授时方法。

更进一步，所述装置为双模/多模导航卫星授时装置或者双模/多模混合导航卫星授时装置。 

采用本发明的技术方案后，解决了不能预先获得接收机位置，并且卫星信号条件不满足定位解算要求时，不能授时以及通过定位解算进行授时所需时间长的问题，有利于降低系统应用的功耗，且为不关注位置信息以及授时精度的非高精度时间同步系统提供了有效的解决办法。本发明适用于多种卫星导航系统，如：GPS、北斗一代导航卫星、北斗二代导航卫星、GLONASS、GALILEO等卫星导航系统。此外，本发明还适合双模/多模卫星导航系统以及双模/多模混合卫星导航系统。 

附图说明

图1是本发明的基本处理流程；

图2为导航信号最长和最短传输路径示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明的基本处理流程。

步骤S101：系统对可能存在的导航卫星信号进行捕获以及跟踪。本发明适用于多种卫星导航系统，如：GPS、北斗一代导航卫星、北斗二代导航卫星、GLONASS、GALILEO等卫星导航系统。此外，本发明还适合双模/多模卫星导航系统以及双模/多模混合卫星导航系统。因此，授时系统根据系统所支持的导航卫星系统对导航卫星信号进行捕获以及跟踪。

步骤S102：获取导航电文的发送时间T1。在GPS、COMPASS、GALILEO系统中发送时间表示为周内秒（TOW），T1=TOW；在GLONASS系统中发送时间表示为天内秒（TOD），T1= TOD。