[发明专利]一种多站差分后处理高精度时间同步方法及系统

说明书

本发明涉及一种多站差分后处理高精度时间同步方法及系统，其包括安装在每个飞行器上的卫星导航接收机，卫星导航接收机接收卫星导航信号，产生PPS秒脉冲信号，产生时刻为T_A0、T_B0，将卫星导航接收机基带原始观测量信息以及T_A0、T_B0都传输至数据传输系统，由数据传输系统将接收到的基带原始观测量信息发送到地面接收机系统，飞行器之间不需要进行通信；地面接收机系统同时接收多个飞行器上的卫星导航接收机的原始观测量信息，并传输至数据处理系统，数据处理系统同时解算多个卫星导航接收机的原始观测量信息，得到共视卫星，再经过相对差分计算，修正每个接收机触发PPS的时标，实现多站时间高度同步。本发明能在卫星导航高精度授时领域中应用。

技术领域

本发明涉及一种卫星导航高精度授时领域，特别是关于一种多站差分后处理高精度时间同步方法及系统。

背景技术

卫星导航技术在飞行器上使用非常普遍，提供实时位置和时间。由于卫星接收机各自有各自的时钟源，虽然都接收导航卫星的扩频信息得到同步时间，与世协调时(UTC)保持同步，但是受卫星自身时钟源抖动、空间电离层误差干扰、以及卫星导航接收机自身晶振漂移等多种因素影响，一般接收机触发的PPS精度相对于UTC时间在±30ns量级，卫星接收机两两之间的时间精度可能达到60ns，不满足高度时间同步要求的使用场合应用。

目前比较成熟的卫星共视技术可以使两地间时间高度统一，达到1ns级别，再结合双向比对技术可以更高精度。但是该技术实施的前提是两地卫星导航接收机是静态的，且预先精确测量卫星接收机天线位置，共视同步过程需要10分钟到30分钟之久，无法直接使用在飞行器场合上使用。

发明内容

针对上述多站之间无站间数据链时的高精度时间同步技术难题，本发明的目的是提供一种多站差分后处理高精度时间同步方法及系统，其能使相互间距离为20千米以内的飞行器，快速获取5ns高精度时间同步精度。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种多站差分后处理高精度时间同步系统，其包括安装在每个飞行器上的卫星导航接收机、卫星导航天线、数据传输系统和数据传输系统天线，以及设置在地面接收站的地面接收机系统和数据处理系统；所述卫星导航接收机通过所述卫星导航天线接收卫星导航信号，产生PPS秒脉冲信号，产生时刻为T_A0、T_B0，将所述卫星导航接收机基带原始观测量信息以及T_A0、T_B0都传输至所述数据传输系统，由所述数据传输系统将接收到的基带原始观测量信息经所述数据传输系统天线发送到所述地面接收机系统，飞行器之间不需要进行通信；所述地面接收机系统同时接收多个飞行器上的所述卫星导航接收机的原始观测量信息，并传输至所述数据处理系统，所述数据处理系统同时解算多个所述卫星导航接收机的原始观测量信息，得到共视卫星，再经过相对差分计算，修正每个接收机触发PPS的时标为T_A1,T_B1，实现多站时间高度同步。

一种基于上述系统的多站差分后处理高精度时间同步方法，其包括以下步骤：1)卫星导航接收机接收导航卫星信号，产生PPS秒脉冲信号，卫星导航接收机实时计算出PPS的时标分别为T_A0和T_B0，并输出基带原始观测量信息，通过数据传输系统发送到地面数据接收系统；飞行器上的数据传输系统负责向地面接收系统发送卫星观测量信息；2)数据接收系统接收多个飞行器上的原始观测量信息，并由地面接收站的数据处理系统同时解算多个卫星接收机原始观测量信息，找出共视卫星，再经过相对差分计算，修正每个卫星导航接收机触发PPS的时标。

进一步，所述步骤1)中，PPS的时标T_A0和T_B0计算公式如下：