[发明专利]一种基于卫星共视数据实时交换的国家标准时间恢复方法

说明书

本发明提供了一种基于卫星共视数据实时交换的国家标准时间恢复方法，远程时间比对基准终端和远程时间复现终端通过在同一时刻观测同一颗卫星，分别测量基准终端的参考时间和复现终端的输出时间与该颗卫星时间的偏差，两终端通过数据传输交换网络交换测量数据，得到基准时钟源保持的标准时间与复现终端输出时间的偏差，复现终端进一步利用该钟差结果控制输出信号，使其与标准时间偏差趋近于零，实现与标准时间同步。本发明提升了系统的可用性，提高了比对数据的时效性，降低了用户获得高精度时间的成本。

技术领域

本发明涉及时频高精度传递领域，具体涉及一种UTC(NTSC)时间恢复方法。

背景技术

GPS卫星共视技术是目前远距离时间比对的主要方法之一，比对不确定度可达几个纳秒。基本原理是任意两地以卫星钟作为公共参考源，在同一时刻观测同一颗导航卫星的信号，测量本地时间与卫星钟时间的偏差，然后两地互换数据后相减，可以抵消两条传播路径上包括卫星钟在内的共同误差，从而获得两地时间的相对偏差。

GPS共视有标准的数据处理流程为：每次跟踪高度角大于20°的一颗或多颗卫星16分钟，其中前两分钟准备，最后一分钟处理，中间连续跟踪记录13分钟，采集780个测距伪码观测数据(每秒一个)为一组共视点，选取该次观测的首观测时刻作为本时段时间；将780个数据分成52组，每组15个点，对52组数每组分别使用二次多项式拟合选取中点处的值，作为观测伪距值；使用电离层、对流层、相对论效应、多径时延改正参数等处理伪距值，获得本地参考时间和GPST之间的时差(REFGPS)或与共视卫星之间的时差(REFSV)，按标准文件格式生成比对文件，交换两地共视接收机输出的比对文件，提取其中的REFGPS或REFSV数据并相减，即可获得两地接入共视接收机时钟的钟差。

GPS共视法优点如下：

1.与GPS单向授时法相比，GPS共视法可消除卫星钟差的影响，削弱卫星轨道误差和大气延迟的影响，从而明显地提高远距离时间传递的精度；

2.具有比对精度高、覆盖范围广、可连续运行等特点。

GPS共视法缺点如下：

1.由于两地须同时观测相同GPS卫星，且高度角满足20°及以上，因此对两地的共视距离有一定要求，一般为保证性能，基线距离应不超过2000km，不能满足距离超过2000km的两地比对需求；

2.共视比对测量存在间隙，16分钟间隔只有13分钟的数据，有3分钟观测死时间；

3.共视比对设备需成对使用，即比对测量需要在两地安装两台输出数据格式相同的设备，成本较高；

4.现有GPS共视标准及数据处理规范是针对用于拥有高性能原子钟的实验室之间的时间比对需求，数据交换滞后获得，不满足对实时性要求比较高的场合，比如用于同步自身时间保持能力比较差的信号源，滞后12或是24小时可能已经时间偏移超过微秒甚至毫秒量级。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于卫星共视数据实时交换的UTC(NTSC)高精度时间异地恢复方法，利用GNSS卫星实现共视比对，实时产生测量结果，并进一步利用比对结果控制时间信号的输出，使其输出保持与标准时间同步；利用的共视卫星资源不仅是GPS，还包括北斗、GLONASS等所有其他卫星导航系统，不单独依赖某一卫星导航系统，提高可用性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤一，在国家授时中心，与基准时钟源UTC(NTSC)并址安装远程时间比对基准终端，通过电缆接入基准时钟源的信号；

步骤二，加电远程时间比对基准终端，使用精确测定过坐标位置信息的基准点安装室外接收天线，将基准点位置信息输入基准终端的位置参数项；