[发明专利]利用ASF网格和差分站提高eLoran系统授时精度的方法

说明书

本发明提供了一种利用ASF网格和差分站提高eLoran系统授时精度的方法，差分站进行实时的时差测量，计算差分改正数模型发播给周边用户；利用动态测量数据和逆双线性插值算法建立ASF网格数据库；用户计算自己的一次时延，根据差分信息计算差分改正数得到是ASF的时间分量；然后查找所在的网格，根据位置信息和网格四个顶点的ASF值计算ASF的空间分量；最后用时间分量和空间分量共同修正信号传播时延，得到更准确的信号传播时延，从而提高系统授时精度。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种授时方法。

背景技术

随着GNSS系统应用的深入和广泛，其脆弱性逐渐暴露出来，eLoran系统凭借信号稳定性好、可靠性高、抗干扰性强、传播距离远等优点被当选为GNSS系统的备份系统；但在精度方面eLoran系统与GNSS系统与一定的差距。各国的专家学者开始研究提高eLoran系统精度的方法。其中ASF网格是从空间维度提高eLoran精度，能够实现优于200ns的授时精度；差分站是时间维度提高eLoran系统的授时精度，接近于 100ns。差分站明显的提高了eLoran系统的精度，但与GNSS系统还是有一些差距。如何进一步提高eLoran系统的精度，缩小与GNSS系统的精度的差距，是亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种将ASF网格和差分站综合应用提高eLoran系统精度的方法，利用ASF网格计算空间分量，差分站的差分信息计算时间分量，从空间和时间维度来修正信号的传播时延，更进一步提高eLoran系统的精度。

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)根据eLoran基准接收机的天线位置和发播台的发射天线位置计算信号传播的大地线距离，然后计算信号传播一次时延PF；

(2)利用标准时频信号测量采集eLoran基准接收机输出的1PPS信号和标准时频信号的时差N；

(3)利用设定时长内采集的时差数据N_i扣除掉PF，得到差分站在第i时刻的附加二次时延值ASF_i，利用最小二乘拟合预报设定时间内的差分改正数模型y＝a₁t+a₀的模型系数a₁、a₀，y表示ASF，t表示时刻，发送给周边用户；

(4)在任意设定的一片区域内，按照任意设定的轨迹测量采集信号传播时延ASF_spacial；

(5)如果在一个网格内有k个测试点，就会测量得到k个空间分量ASF_spacial；利用这k个测试点的ASF_{spacial_j}值反推网格顶点的ASF_spacial；

(6)计算出每个顶点ASF_spacial值以后，按照格式[Long_j,Lati_j,ASF_{spacial_j}]存储进ASF 网格数据库，其中Long_j、Lati_j、ASF_{spacial_j}分别表示网格顶点的经度、纬度、ASF值；

(7)用户根据eLoran接收机的天线位置和发播台的发射天线位置计算信号传播的大地线距离，然后计算信号传播一次时延PF_用户；

(8)利用差分改正数模型计算ASF时间分量ASF_temperal，从时间维度修正传播时延TOA＝PF_用户+ASF_temperal；

(9)利用双线性插值算法计算ASF空间分量，从空间的维度修正信号传播时延 TOA＝PF+ASF_temperal+ASF_sapcial。