[发明专利]适用于GNSS多频点的精密单点授时方法、装置及介质

说明书

本发明公开一种适用于GNSS多频点的精密单点授时方法、装置及介质，该方法包括采用直连UTC(k)测站的GNSS观测信息以及全球卫星导航基准站网观测信息，以选定的UTC(k)为参考进行溯源解算，求解GNSS卫星端和接收机端多频点硬件时延偏差，进一步联合卫星导航实时精密卫星轨道与钟差产品信息，修正各频点信号时延偏差，进而实现适用于多导航系统多频点的精密单点定位授时。本发明方法可以灵活应用于任何卫星导航系统单频、双频等任意频点观测的精密授时，进一步扩展卫星导航在高精度时频领域的应用。

技术领域

本发明属于卫星导航高精度授时领域，尤其涉及一种适用于GNSS多频点的精密单点授时方法、装置及介质。

背景技术

得益于精密单点定位(PPP)授时方法服务范围广、时频传递性能高的优点，精密单点授时将成为卫星导航精密授时的主要技术手段之一。实现PPP授时的关键在于用户使用的精密卫星钟差产品需溯源到相应的时间基准，如北斗系统时间BDT，世界协调时UTC等，且用户授时终端需要进行相应的硬件时延标校，否则将产生纳秒乃至上百纳秒的偏差，无法发挥PPP授时的优势。

现有卫星导航精密服务提供的精密卫星钟差产品多采用双频无电离层组合，如北斗系统的精密卫星钟差产品多采用B1I/B3I频点，这意味授时用户采用北斗精密单点授时技术时只能采用相同的频点，否则需要做额外的时延偏差处理。然而，目前尚未有相关的时延偏差产品满足这一需求，这意味着用户难以使用北斗系统的新频点B1C、B2a频点进行精密授时，极大的限制了北斗乃至其他导航系统多频点观测用于精密授时的应用。

发明内容

提供了本发明以解决现有技术中存在的上述问题。因此，需要一种适用于GNSS多频点的精密单点授时方法、装置及介质。

根据本发明的第一方案，提供了一种适用于GNSS多频点的精密单点授时方法，所述方法包括：

采用直连UTC(k)测站的GNSS观测信息以及全球卫星导航基准站网观测信息，以选定的UTC(k)为参考进行溯源解算，求解GNSS卫星端和接收机端多频点硬件时延偏差；

联合卫星导航实时精密卫星轨道与钟差产品信息，修正各频点信号时延偏差，以实现适用于多导航系统多频点的精密单点定位授时。

进一步地，所述采用直连UTC(k)测站的GNSS观测信息以及全球卫星导航基准站网观测信息，以选定的UTC(k)为参考进行溯源解算，求解GNSS卫星端和接收机端多频点硬件时延偏差，具体包括：

假设接收机r、可视卫星s某一频率f伪距和载波相位观测值GNSS基本观测方程表示为：

式中表示测站至卫星的几何距离，t_r表示接收机钟差；t^s表示频率f观测值对应的卫星钟差；b_r,f和分别表示频率f伪距观测值接收机端和卫星端硬件时延偏差；和是信号传播路径上的对流层延迟和电离层延迟；表示频率f载波观测值模糊度；λ_f是频率f载波相位观测值波长；ε_P和ε_Φ分别表示伪距和载波相位观测值噪声；

在式(1)伪距观测的基础上，形成码间偏差方程，如式(2)所示：

式中表示P1与C1观测值之差，表示P1观测值，表示C1观测值，b_r,P1C1表示接收机端码间偏差，表示卫星端码间偏差，ε_P1C1表示P1与C1观测值之差的噪声；

假设基准站网有rm个测站，跟踪sn颗卫星，且假设r1为直连UTC(k)的基准站，根据式(2)得到整网的方程，如式(3)所示：