[发明专利]基于多模卫星导航的时间比对链路校准方法

说明书

本发明提供了一种基于多模卫星导航的时间比对链路校准方法，校准器在校准站完成零基线比对实验后，将校准器运输到待校准站，根据校准站与待校准站的多模卫星导航时间比对的结果对待校准站的时间比对链路进行校准，将校准器运回校准站计算闭合误差。该发明采用多模卫星导航的时间比对方法，可以改善守时比对链路的不确定度，提高时间比对链路的可靠性和稳定性。

技术领域

本发明涉及时延校准领域，具体涉及一种时间比对链路校准方法。

背景技术

随着国民经济对精密时间要求的提高，高精度的时间频率比对的重要基础地位日趋突出，在诸如交通、电力、通信、高速数字网同步等国民经济建设和高新技术产业领域有着广泛的实际应用。校准问题对于高精度的时间比对非常重要。时间比对链路的不确定度主要受链路校准不确定度的限制，也就是B类不确定度(uB)。从国际权度局的时间公报可以看出，目前国际参考时间中98％的不确定度来自时间比对链路，而在国际时间比对链路中，60％的A类不确定度小于1ns，93％的B类不确定度大于5ns，uB小于2ns意味着总不确定度u小于2ns，这是时间比对链路校准的目标。

时间频率校准一直是当前时频领域的热点之一。目前用于远距离时间比对链路校准的方法主要有双向移动校准站方法和GPS移动校准站方法。双向移动校准站方法是采用卫星双向时间比对的方法对时间比对链路进行校准，目前使用双向移动校准站的uB约为0.6～0.8ns，但其必须共用同一个卫星转发器且运输和费用较高，不适合在全球应用。GPS移动校准站方法是采用共视或精密单点定位时间比对的方法对时间比对链路进行校准，校准不确定度约为1～1.5ns，该方法虽然可以实现相同基线长度的所有时间比对技术的校准，但其校准方法略显单一，校准结果的可靠性得不到保证。随着我国北斗卫星导航系统和其他卫星导航系统的发展，基于多模卫星导航系统的时间比对成为可能。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于多模卫星导航的时间比对链路校准方法，利用多模卫星导航系统的冗余性，可以提高对时间比对链路校准的可靠性和稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

(1)在校准器上配备两台不同类型的接收机；将装备有经过绝对校准的GNSS时间比对系统的基准站作为校准站；将校准器的两台接收机与校准站的参考接收机同源进行多模零基线共视或零基线精密单点定位时间比对，比对结果为两台接收机与校准站参考接收机的相对时延；

(2)将校准器运输到待校准站，校准器与待校准站采用同源时频基准信号，与待校准站进行GNSS共视或精密单点定位时间比对，得到时间比对结果，比对结果包含校准站与待校准站两地钟差以及校准器与校准站参考接收机的相对时延；

(3)将校准站与待校准站两地钟差以及校准器与校准站参考接收机的相对时延分别与待校准站的待校准时间比对链路结果进行作差比较，解算出对应时延值；

(4)将校准器运输回校准站，与校准站的本地参考接收机再次进行零基线共视时间比对或零基线精密单点定位时间比对，计算闭合误差，完成校准，闭合误差与步骤(1)中的相对时延值平均，作为最终零基线比对的系统时延值；

(5)将校准器与校准站参考接收机的比对结果减去上述零基线测试的系统时延后，再和待校准站与校准站的时间比对链路结果作比较，两者差值即为单次校准值；

(6)依据校准器两台接收机各系统与校准站参考接收机建立的各系统链路的阿伦方差确定各接收机的权，对不同系统的单次校准值进行加权平均处理，得到各系统对应的校准值。

针对不同GNSS系统，在待校准站得到各系统对应的校准值后进行相互验证。