[发明专利]一种基于全球卫星导航系统的高精度授时方法

说明书

本发明涉及一种基于全球卫星导航系统的高精度授时方法，用于电力、通讯、金融等多个行业。本方法中，基于全球卫星导航系统多频点模式下，采用双频授时能够消除电离层误差，得到高精度的双频钟差，进而提高授时精度；另一方面，在单频和双频观测量良好时，先得到高精度的单频平均钟差dt^single_r和双频平均钟差dt^double，进而能够得到双频平均钟差dt^double和单频平均钟差dt^single_r的差值Δdt，在双频观测量受到干扰时，可以采用单频钟差和差值间接得到双频推导钟差dt_r^1,2，进而可以继续实现高精度的授时。

技术领域

本发明是一种基于全球卫星导航系统的高精度授时方法，用于电力、通讯、金融等多个行业。

背景技术

目前，全球卫星导航定位系统(GNSS)由美国的GPS，俄罗斯的GLONASS，中国的BeiDou以及欧盟的Galileo组成。卫星导航系统不受气候影响，能够为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的定位、导航和授时服务。很多行业需要可靠的高精度授时装置，如移动通信网络，CDMA基站、CDMA2000基站、TD-SCDMA基站等均需要高精度的时间同步，目前是在每个基站上配置GPS授时模块。如果基站与基站之间的时间同步不能达到一定要求，将可能导致在选择器中发生指令不匹配，从而导致通话连接不能正常建立，影响无线业务的接续质量。在通信网络中使用自主的BD卫星授时接收机/模块，将根本解决因大量使用GPS授时而导致的全网同步运行及业务网络组网的安全性问题。

基于卫星系统授时的性能与很多因素相关，主要包括授时装置的位置是否精确已知、授时装置跟踪的频点、授时装置的晶振性能、授时装置处的信号干扰情况、授时模块的算法、卫星星历的误差大小、卫星钟差的误差大小等。通常的授时装置采用单系统单频配置，如采用BD的B1频点进行授时，这种装置的授时精度不高，而且在B1信号受到短暂干扰或中断时，只能靠装置自身的晶振来守时，精度会进一步下降。这种装置的授时精度和稳定性满足不了相关行业的需求。即现有的GNSS授时装置精度不够高，通常在100ns级，而且稳定性不高，在信号受到干扰或短时中断时，授时装置不能正常工作。

发明内容

本发明的目的是：在全球卫星导航系统多频点模式下，采用双频授时能够消除电离层误差，得到高精度的双频钟差，进而提高授时精度；另一方面，在单频和双频观测量良好时，先得到高精度的单频平均钟差dt^single_r和双频平均钟差dt^double，进而能够得到双频平均钟差dt^double和单频平均钟差dt^single_r的差值Δdt，在双频观测量受到干扰时，可以采用单频钟差和差值间接得到双频推导钟差dt_r^1,2，进而可以继续实现高精度的授时。

本发明的多系统多频点的高精度授时装置，支持用户配置卫星系统和频点作为授时基准，授时精度高，使用灵活，性能稳定可靠。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

提供一种基于全球卫星导航系统的高精度授时方法，所述导航系统具有多颗卫星和多个频点；

当所述导航系统的接收端处理任意一个频点Xi信号时，通过单频钟差公式得到各颗卫星的单频钟差dt^single，单频钟差公式如下：