[发明专利]一种卫星导航接收机秒脉冲的生成方法及装置

说明书

本发明公开了一种卫星导航接收机秒脉冲的生成方法和装置。通过晶振等频率基准器件首先产生粗略的计时信号TIC；在TIC信号前沿锁存卫星信号的伪码相位、载波多普勒值等观测量；结合导航电文中卫星位置、伪距修正等参数进行定位解算，获得位置、速度、钟差和钟漂；然后利用钟差和钟漂值计算出下一个TIC信号周期的调整量，最后对TIC信号进行调整，并以此生成准确的1PPS秒脉冲信号。以解决现有卫星导航接收机仅使用钟差来产生秒脉冲其偏差较大的问题，克服使用锁相环来稳定控制生成秒脉冲方法运算量大的不足。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，特别涉及一种卫星导航接收机本地时间、秒脉冲的生成方法以及相应的装置。

背景技术

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)可在全球范围内为用户提供全天候、连续、精确的位置、速度及时间等信息，该系统的应用早已渗透到经济、社会和军事等多方面。目前，空间主要有中国的北斗(BeiDou)、美国的GPS、俄罗斯的GLONASS和欧盟的Galileo这四大全球卫星导航系统。

卫星导航接收机用于接收上述卫星导航系统信号，实现位置定位和授时功能。卫星导航接收机通过接收4颗以上卫星信号，对卫星信号进行捕获和跟踪，测量出对应的伪距，再结合卫星播发电文中的卫星位置参数、伪距修正参数等，进行PVT(位置、速度与时间)解算，得到接收机本地时间与GNSS系统时之间的钟差。现有技术中基于锁相环的秒脉冲校准方法，方法过于复杂，对硬件资源要求较高；其他仅使用钟差来产生秒脉冲的方法，虽然简单，但精度偏差较大。

发明内容

本发明的目的在于解决现有卫星导航接收机仅使用钟差来产生秒脉冲其精度偏差较大的问题，以及克服使用锁相环来稳定控制生成秒脉冲方法运算量大的不足，提出了一种新型的卫星导航接收机秒脉冲的生成方法和装置。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种卫星导航接收机秒脉冲的生成方法，该方法步骤包括：

S1：利用计数器对频率基准单元计数来产生粗略的TIC信号，在TIC信号前沿锁存导航卫星信号伪码相位和载波多普勒值；

S2：根据锁存的伪码相位和载波多普勒值进行解算，获得位置、速度、时间、钟差和钟漂；

S3：利用钟差和钟漂计算出下一个TIC信号周期的调整量；

S4：对TIC信号周期的调整量进行限定和实施调整；

S5：产生与TIC信号相比仅相位不同的信号TIC1，选取TIC1中最靠近UTC整秒点的脉冲进行输出，得到1PPS秒脉冲。

优选的，所述步骤S1进一步包括：

S11：所述计数器的计数周期即为接收机输出定位解算最高频率的倒数，在每个计数周期仅输出一个脉冲信号；

S12：在TIC信号前沿将卫星信号伪码相位和载波多普勒值保存到相应内存中。

优选的，所述步骤S3进一步包括：

S31：依据本次定位解算计算的钟差Clk_offset和钟漂Clk_drift计算对应的GNSS系统时T_GNSS时；

S32：计算T_GNSS时与期望的GNSS系统时之间的时间误差量Clk_error；

S33：判定时间误差量Clk_error是否超出TIC信号周期T_TIC的0.5倍值，若是则将时间误差量Clk_error减去T_TIC；

S34：以本次TIC对应的时间误差量Clk_error及本次TIC定位解算出的钟漂Clk_drift计算下次TIC信号的调整量Cali_time: