[发明专利]基于时间实验室增强信息的北斗局域精密时间传递方法

说明书

本发明公开了一种基于时间实验室增强信息的北斗局域精密时间传递方法，包括：建设北斗基准站，将接收机时钟连接中国科学院国家授时中心时间实验室的标准时间信号，基于北斗基准站的观测值，提取含有标准时间信号的北斗卫星增强信息，并通过网络形式进行播发，时间用户接收到增强信息，并结合采集的观测数据和接收的星历产品，进行非差PPP解算，获取与标准时钟的时差，从而实现国家标准时间的精密时间传递。本发明方法能够消除或削弱共性误差，提高观测值误差修正水平，提高时间传递精度，可以提高用户站观测值误差的修正水平。

技术领域

本发明涉及精密授时、时间同步和时频传递技术领域，具体是涉及一种基于时间实验室增强信息的北斗局域精密时间传递方法。

背景技术

时间传递是各时间用户间实现高精度时间同步的重要手段，在电力组网、5G通信、金融证券等行业有着广泛应用需求，基于卫星技术的时间传递方法因成本低、连续性好、容易实施成为其中的重要手段之一。

卫星时间传递中的载波相位精密单点定位(PPP)时间传递方法因为精度高成为当前的主流技术，并在诸多时间实验室中得到广泛应用；但是，当前的PPP时间传递方法存在三个局限：一是非差观测值中很多误差难以高效处理，时间传递精度还可以进一步提高；二是常规的PPP时间传递都是点对点的实现，满足不了大量用户的并发使用需求；三是常规PPP需要专业的技术人员和软件才可以实现高精度时间传递，操作实施复杂。

如何进一步提高PPP时间传递的精度，满足大量用户并发使用需求，且简单易操作实施对时间方面的行业用户具有重要价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于时间实验室增强信息的北斗局域精密时间传递方法。

本发明的技术方案是：一种基于时间实验室增强信息的北斗局域精密时间传递方法，主要包括以下步骤：

S1北斗基准站架设调制：架设北斗基准站，并将接收机时钟连接中国科学院国家授时中心时间实验室的1PPs标准时间信号；

S2基准站数据获取：获得基准测站上北斗卫星的双频伪距、相位观测数据以及数据处理需要的辅助数据；

S3增强信息提取：对基准站数据进行预处理，并进行周跳探测并得出结果，基于精密星历，强约束坐标，对预处理后数据进行相对论、潮汐、天线相位中心、对流层和地球自传的误差修正，修正后提取每颗卫星的增强信息；

S4增强信息播发：对每颗卫星伪距、相位的增强信息，以及周跳探测信息通过网络以设定的格式进行播发；

S5用户站数据获取：获得用户站上北斗卫星的双频伪距、相位观测数据，基准站增强信息和周跳信息，以及辅助数据；

S6时间传递解算：对用户站数据进行预处理，并进行周跳探测并得出结果，再对预处理后数据进行相对论、潮汐、天线相位中心、对流层和地球自传的误差修正，并进行增强信息修正和周跳信息融合，确定观测方程和随机模型，并进行最小二乘解算，即得到用户时钟与标准时钟的时差。

本发明精密时间传递方法基于时间实验室增强信息，有效的消除或削弱共性误差，从而提高观测值误差修正水平，进而提高时间传递精度，利用基准站获取的高精度增强信息，其不仅包含了时间信号，同时包括了一些非模型化误差，可以提高用户站观测值误差的修正水平，满足大量用户并发使用需求。

进一步地，所述步骤S3、S6中相对论、潮汐、天线相位中心、对流层和地球自传的误差修正具体为：相对论和潮汐改正使用IERS Conventions 2010中指定的模型改正，天线相位中心改正采用igs14.atx模型改正，对流层改正采用Saastamoinen模型改正，地球自传误差改正使用IERS EOP C04模型改正。通过对相对论、潮汐、天线相位中心、对流层和地球自传的误差修正，可以提高后续采用增强信息提取观测模型获取各颗卫星的伪距观测值增强信息，从而降低或消除共性误差，提高观测值误差修正水平，提高时间传递精度。