[发明专利]北斗精密授时技术

说明书

本发明公开了一种北斗精密授时技术，该技术通过利用我国北斗二代卫星导航系统进行高精度双机共视授时，解决了我国的通信领域和国防建设事业中时间和频率传递精度不足的问题。北斗精密授时技术采用北斗二代加GPS、双星四频专用授时接收机，利用伪距差分、移动站同步伪距差分，计算出两个接收机之间的精确时钟差（精度达到纳秒级），并利用该钟差完成任务：一、精确确定用户时钟对于标准时间的偏差；二、实现不同地点用户时钟精确同步。

技术领域

本发明涉及一种硬件授时技术，特别涉及中国北斗卫星导航技术和全球卫星导航技术的精密授时技术。

背景技术

北斗、GPS（Global Navigation Satellite System）,GLONASS是分别由中国、美国和俄罗斯建立的全球卫星导航定位系统。北斗卫星导航系统，特指北斗二代卫星导航系统。

随着科学技术的发展，高精度的时间和频率传递在国民经济发展中的地位日趋重要。在国民经济建设和高新技术产业诸如通信、电力、交通、高速数字网同步等领域有着广泛的应用。

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的要求。特别是SDH（同步数字体系）通信网的时间同步和频率校准，空中目标的探测和拦截(类似美国爱国者导弹系统)，对时间和频率传递精度要求达纳秒量级。但是，纳秒量级精度的时间传递设备国内很多设备很难达到要求，其需求主要依赖国外高昂设备的进口，随着我国北斗二代系统的建立，可以利用BD-2卫星导航系统采用双机共视的方法进行时间传递，其双机共视授时差精度可达1.67纳秒，填补了国内空白。

对于应用我国北斗二代卫星导航系统进行高精度双机共视授时，对解决我国的通信和国防建设事业对高精度时间同步的需求具有非常重要意义。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种北斗精密授时技术，旨在解决现有技术中存在的因时间传递设备精度不足导致我国在通信、电力、交通、高速数字网同步等领域无法进行高精度时间和频率同步而产生的问题。

本发明实施例是这样实现的，北斗精密授时技术，其特征在于，所述技术包括下述步骤：

(1)移动站与基准站同时观察同一颗或同一组卫星；

(2)计算移动站接收机和基准站接收机之间的时钟差；

(3)通过时钟差对移动站进行授时处理。

具体地，步骤（1）中移动站与基准站同时观察同一颗或同一组卫星包括以下步骤：

(a)授时基站和授时移动站装备包含北斗二代和GPS卫星信号跟踪和处理芯片；

(b)卫星信号处理芯片进行信号捕获处理。

具体地，步骤（2）中计算移动站接收器和基准站接收器之间的时钟差的方法为：利用北斗二代加GPS、双星四频专用授时接收机，采用伪距差分，通过移动站同步伪距差分来计算接收机之间的时钟差。

具体地，步骤（2）中计算移动站接收器和基准站接收器之间的时钟差的方法为：根据下述公式计算时钟差：

时间差CDTpps=tB′-tA′

=(tB–M)-(tA–N)

=(tB–tA)-(M-N)

=△t-(M-N)

其中，△t通过伪距差分得出，其精度即为共视差精度，N、M为固定数值，为通过接收机内部计数器算出，伪距的精度为0.5米或更高，其对于时间精度为0.5/3×108（距离除以光速）1.67纳秒。

具体地，步骤（3）中通过时钟差进行授时处理包括以下步骤：

(a)输出时钟差并确定用户时钟对于标准时间的偏差；