一种基于共视原理的单向授时方法

摘要

本发明涉及一种基于共视原理的单向授时方法，技术特征在于：将共视原理和虚拟基准站原理应用于转发式卫星导航系统的授时，考虑对流层折射时延改正在用户端进行，影响授时精度的最主要原因是星历误差和电离层附加时延改正误差，采用虚拟基准站技术与共视技术对电离层误差与星历误差修正，可实现2ns的授时精度。本发明提出了基于共视原理的单向授时方法，可以改进授时方法，提高授时精度，为卫星导航系统地面站间同步、精密测定轨系统外场站同步、守时实验室之间同步的需要提供了时间同步。

主权项

1.一种基于共视原理的单向授时方法，其特征在于：在国内设置定时信号监测站N个，每个站的时间都与国家授时中心的协调世界时同步，每个站放置共视接收机，监测由电离层引起的电离层附加时延τ_i；所述的N∈[3，+∞)的任意整数；i表示不同的监测站且i∈[1，N]的任意整数；具体步骤如下：步骤1：计算N个监测站由于星历误差而引起的时延差T_i：首先测量各站的大环时延：$T_{1i}=\frac{\sqrt{{(X-x)}^2+{(Y-y)}^2+{(Z-z)}^2}+\sqrt{{(x_i-x)}^2+{(y_i-y)}^2+{(z_i-z)}^2}}{c};$然后计算各站的广播星历时延：$T_{2i}=\frac{\sqrt{{(X-x^{\prime })}^2+{(Y-y^{\prime })}^2+{(Z-z^{\prime })}^2}+\sqrt{{(x_i-x^{\prime })}^2+{(y_i-y^{\prime })}^2+{(z_i-z^{\prime })}^2}}{c};$最后得到各站由星历误差引起的时延差T_i＝(T_1i-T_2i)；其中(X，Y，Z)是发射站位置，(x，y，z)是卫星真实位置，(x′，y′，z′)是广播星历位置，(x_i，y_i，z_i)为第i个监测站位置，c为光速；步骤2：N个监测站将各自的由星历误差引起的时延差与电离层引起的电离层附加时延，通过通信卫星发送到导航主控站；步骤3：用户接收由通信卫星广播的各监测站所监测到的由星历误差引起的时延差与电离层引起的电离层附加时延；步骤4：根据用户的位置，对距离用户最近三个监测站的由星历误差引起的时延差进行加权平均，权取用户与这三个监测站距离的倒数，得到用户所在位置的虚拟基准站的星历误差引起的时延差：其中r_i表示用户位置与所取三个监测站的距离，T_i表示所取三个监测站的由星历误差引起的时延差；步骤6：根据用户的位置，对距离用户最近三个监测站的电离层附加时延进行加权平均，权取用户与这三个监测站距离的倒数，得到用户所在位置的虚拟基准站的电离层附加时延其中r_i表示用户位置与所取三个监测站的距离，τ_i表示所取三个监测站的电离层附加时延；步骤7：用户使用接收机测量用户时间与系统时间的偏差T_δ，该时间偏差包括用户时间与系统时间的真实偏差、星历误差引起的时延误差和电离层引起的电离层附加时延；步骤8：将步骤7得到的时间偏差T_δ与步骤5、步骤6得到的用户所在位置的虚拟基准站的星历误差引起的时延差T_u和电离层附加时延Y′_u作差，为用户时间与系统时间的真实偏差，实现了多站共视授时。