[发明专利]一种BDT建立方法及UTC(NTSC)建立方法

说明书

本发属于信号处理和时间频率领域，具体涉及一种BDT建立方法及UTC(NTSC)建立方法。BDT建立方法包括步骤：(S11)设计时间尺度算法，建立自由的北斗卫星导航系统时间，记为自由的“BDT”；(S12)采用数字锁相环驾驭算法，根据UTC(BSNC)和自由的“BDT”，建立BDT；(S13)采用数字锁相环驾驭算法，根据步骤(S12)中获得的BDT和北斗卫星导航系统的主控站主钟，建立BDT的物理实现。UTC(NTSC)建立方法包括步骤：(S21)设计时间尺度算法建立纸面时间；(S22)采用基于随机微分方程的钟差预测算法，选取观测间隔，预测[UTC‑TA’(NTSC)]的钟差，根据预测的钟差调整TA’(NTSC)，建立RTA(NTSC)；(S23)采用数字锁相环驾驭算法，建立UTC(NTSC)。本发明提升了BDT和UTC(NTSC)的稳定度和精度。

技术领域

本发属于信号处理和时间频率领域，具体涉及一种建立北斗卫星导航系统时间(简称：北斗卫星导航系统时间，记为BDT)和中国国家授时中心(NTSC)的时间基准UTC(NTSC)的建立方法。

发明内容

建立和维持时间基准在守时实验室和全球导航卫星系统(GNSS)中发挥着重要作用。GNSS是通过测量时间差进行定位和授时的，为了保证导航定位的解算，必须保证系统内的时间同步，所以需要建立一个系统时间，记为GNSST。同时，为了保证GNSST与国际协调世界时(UTC)的整秒偏差不至于过大、授时、以及不同GNSS互操作的需要，GNSST又需要和UTC保持同步。以北斗卫星导航系统为例，北斗系统时间(BDT)是整个系统的参考时间；所有地面站和卫星的时间都必须和BDT同步；而BDT又需要和UTC同步。守时实验室需要建立一个时间基准，记为UTC(k)(其中k表示实验室代号)，作为UTC的本地实现和本国的发布时间。例如，中国国家授时中心(NTSC)建立和保持的时间基准UTC(NTSC)是中国的发布时间。建立BDT和建立UTC(NTSC)的原理基本类似，但也略有不同，它们的核心算法是时间尺度算法、钟差预测算法和驾驭算法。但是，如何有效设计并综合应用这些核心算法，提升BDT和UTC(NTSC)的性能，还有待进一步地研究。

发明内容

针对上述技术问题，本发明通过综合应用和改进核心算法来提升BDT和UTC(NTSC)的性能。BDT为北斗卫星导航系统时间的缩写，NTSC为中国国家授时中心的缩写，UTC(NTSC)表示中国国家授时中心(NTSC)的时间基准。具体技术方案如下：

一种BDT建立方法，主要包括以下步骤：

(S11)设计时间尺度算法，建立自由的北斗卫星导航系统时间，记为自由的“BDT”；

(S12)采用数字锁相环驾驭算法，根据UTC(BSNC)和自由的“BDT”，建立BDT，其中UTC(BSNC)表示北京卫星导航中心建立维持的UTC的本地实现；

(S13)采用数字锁相环驾驭算法，根据步骤(S12)中获得的BDT和北斗卫星导航系统的主控站主钟，建立BDT的物理实现，记为BDT(MC)。

进一步地，所述步骤(12)中建立BDT具体过程为：采用等价于二状态变量Kalman滤波器加延迟器的二阶2类DPLL驾驭算法计算出对于自由的“BDT”的调整量，然后对自由的“BDT”进行数学上的调整，得到BDT。

进一步地，所述步骤(13)中建立BDT的物理实现过程为：采用驾驭算法计算出对BDT的调整量，使用相位微跃计，对主控站主钟进行物理上的调整，得到BDT(MC)。

进一步地，所述时间尺度算法为加权平均算法。

本发明还提供了一种UTC(NTSC)建立方法，包括以下步骤：

(S21)设计时间尺度算法建立纸面时间，记为TA’(NTSC)；所述TA’(NTSC)是NTSC使用时间尺度算法，综合NTSC的多台原子钟，建立的纸面时间，用于监测物理钟的性能；所述时间尺度算法为加权平均算法；