[发明专利]一种基于BDS相对定位的高精度授时方法

说明书

本发明公开了一种基于BDS相对定位的高精度授时方法，属于卫星授时技术领域。该方法包括以下步骤：在主站和从站处分别获取BDS原始观测信息和导航电文并进行实时存储；根据主站的位置坐标，采用差分方法或相对定位算法计算从站的精确位置坐标；根据从站的精确位置坐标计算从站的BDS系统时差，输出高精度的授时信号。本发明方法可靠，系统开销小，无需改动现有的授时设备即可提高授时精度，其以BDS相对定位为基础，可以实现不同距离、不同条件下的远距离、高精度授时。

技术领域

本发明涉及卫星授时技术领域，特别是指一种基于BDS相对定位的高精度授时方法。

背景技术

在卫星授时领域，如果已知观测位置，则通过观测一颗BDS导航卫星即可实现本地授时。如果观测位置未知，则需要观测4颗以上的BDS导航卫星来实现本地授时。根据观测条件的不同两种方法授时精度在50ns左右。

然而，在一些需求为高精度和高稳定度的系统中，例如授时精度需要满足小于10ns的情况下，上述两种方法无法满足需要。这是因为，单台授时接收机无法精确消除卫星钟差、星历误差、电离层误差、对流层误差等误差因素，从而导致授时精确无法提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于BDS相对定位的高精度授时方法，其以BDS相对定位为基础，可以实现不同距离不同条件下的远距离授时，提供高精度的授时信号。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于BDS相对定位的高精度授时方法，其包括以下步骤：

（1）在主站和从站处分别获取BDS原始观测信息和导航电文，并进行实时存储，其中，主站的位置固定且已知；

（2）根据主站的位置坐标，以及存储的主站和从站的BDS原始观测信息和导航电文，采用差分方法或相对定位算法计算从站的精确位置坐标；

（3）根据从站的精确位置坐标计算从站的BDS系统时差，通过驯服从站的本地高性能频标，输出高精度的授时信号。

进一步的，所述步骤（2）具体包括以下步骤：

（201）若主站与从站的距离在10公里以内，则转到步骤（202），若主站与从站的距离大于10公里，则转到步骤（203）；

（202）直接采用差分方法消除卫星钟差、星历误差、电离层误差、对流层误差，计算出从站的精确位置坐标；

（203）采用BDS星基增强系统播发的电离层格网改正数信息来计算主站与从站的电离层误差，扣除电离层误差后，利用相对定位算法消除卫星钟差、星历误差、对流层误差，计算出从站的精确位置坐标。

本发明采用上述技术方案所取得的有益效果在于：

1、本发明针对主站与从站距离大于10公里条件下，相对定位算法无法完全消除电离层延迟的问题，提出了采用BDS星基增强系统播发的电离层格网改正数信息来计算主站与从站的电离层延迟，再利用相对定位算法计算从站精确坐标。该方式结合了两种算法的优点，电离层格网改正数精确消除了电离层延迟，相对定位算法精确消除了卫星钟差、星历误差、对流层误差，从而提高了在远距离条件下的授时精度。

2、本发明方法可靠，系统开销小，无需改动现有的授时设备即可提高授时精度。

总之，本发明以BDS相对定位为基础，可以实现不同距离、不同条件下的远距离、高精度授时。

附图说明

图1是本发明实施例的应用场景示意图。

图2是图1所示系统的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。