[发明专利]一种基于北斗的远程实时时间校准方法

说明书

本发明公开了一种基于北斗的远程实时时间校准方法，其包括1)共视接收机接收同一颗导航卫星发送的秒脉冲数据；2)对共视接收机接收的秒脉冲数据序列进行降噪处理；3)本地原子钟和共视接收机分别向时间间隔计数器发送秒脉冲，时间间隔计数器计算本地时间与卫星时间的时间差；4)时间统一设备的数据处理模块对时间间隔计数器输出的数据进行连续不间断的跟踪和处理；5)数据处理模块将每次跟踪历元的测量结果编译成B码进行发送；6)解调B码得到1PPS信号，时间间隔计数器测量解调后的1PPS信号得到时统设备校准仪器和被校准时间设备之间的时差。本发明增强了共视的实时性，弥补了传统共视存在跟踪死区的不足。

技术领域

本发明涉及时间校准技术领域，特别涉及一种远程实时时间校准方法。

背景技术

随着科学技术的发展，高精度时间频率传递在国民经济发展中的地位日趋重要。近年来，随着国防和空间技术的发展，对高精度时间和频率传递提出了更高要求。SDH通信网的时间同步，空中目标的探测和拦截，对时间同步精度要求达纳秒量级。除精度要求之外，很多应用还有时间同步的实时性等要求。由于GNSS共视时间传递技术具有设备价格便宜、定时精度高、使用方便的特点，成为解决通信和国防建设事业对高精度时间同步问题的重要手段。

GNSS共视时间传递技术是一种利用卫星导航系统进行远程时间传递的技术方法。位于不同地点的两个观测站在同一时刻观测同一颗导航卫星，获取各自本地时间与导航系统时间之间的时差，然后通过交换数据求解两站之间的时差。卫星共视时间传递技术消除了卫星钟误差的影响，其传递不确定度为2ns，比GNSS单向授时技术的时间测量不确定度缩小一个数量级。

GNSS共视时间传递技术一般应用于守时系统之间的时间比对，一个典型的卫星共视比对系统如说明书附图中图1所示。A、B两地在同一时刻观测同一颗GNSS卫星，GNSS接收机输出的秒脉冲即代表GNSS时间(GNSST)，将其送至接收机的内置时间间隔计数器，并与本地原子钟输出的秒脉冲(代表本地时间)比较。在A地，我们得到本地时刻T_A与GNSS系统时间GNSST之差。同时，在B地得到T_B与GNSST的差。两地通过网络进行数据交换，便可获得两地原子钟之间的时间差。假设两地在同一时刻观测卫星S。于是有

A地：ΔT_AS＝T_A-GNSST-d_A＝UTC(A)和卫星S的钟差

B地：ΔT_BS＝T_B-GNSST-d_B＝UTC(B)和卫星S的钟差

共视作差得两站之间的时差为：

ΔT_AB＝ΔT_AS-ΔT_BS＝(T_A-GNSST-d_A)-(T_B-GNSST-d_B)

其中，d_A和d_B分别为两站与卫星之间的路径时延，该时延主要包括卫星钟差、电离层时延、对流层时延、地球自转效应、天线相位中心偏差和多路径效应、接收机时延等。其中，卫星钟差可在两站交换数据时相互抵消；电离层时延、对流层时延、地球自转效应均可用相应的模型公式进行修正；接收机时延可通过相对校准和绝对校准两种方式修正；在GNSS共视技术中，天线相位中心偏差和多路径效应主要通过天线的选择和安装来消除。