[发明专利]北斗精密授时技术

摘要

本发明公开了一种北斗精密授时技术，该技术通过利用我国北斗二代卫星导航系统进行高精度双机共视授时，解决了我国的通信领域和国防建设事业中时间和频率传递精度不足的问题。北斗精密授时技术采用北斗二代加GPS、双星四频专用授时接收机，利用伪距差分、移动站同步伪距差分，计算出两个接收机之间的精确时钟差（精度达到纳秒级），并利用该钟差完成任务：一、精确确定用户时钟对于标准时间的偏差；二、实现不同地点用户时钟精确同步。

主权项

1.北斗精密授时技术，其特征在于，所述技术包括步骤：(1)移动站与基准站同时观察同一颗或同一组卫星；(2)计算移动站接收机和基准站接收机之间的时钟差；(3)通过时钟差对移动站进行授时处理；步骤(1)中移动站与基准站同时观察同一颗或同一组卫星的过程包括：(a)授时基站和授时移动站装备包含北斗二代和GPS卫星信号跟踪和处理芯片；所述卫星信号处理芯片能跟踪北斗B1，GPS L1卫星的民用伪码信号；所述伪码信号是一组定长周期的伪随机序列码，所述北斗B1载波频点为1561.098MHz，伪码码率为2.046Mcps,GPS的L1频点为1575.42MHz,伪码码率为1.023Mcps；(b)卫星信号处理芯片进行信号捕获处理；所述卫星信号处理芯片中含有本地载波和本地伪码发生器，在捕获时，变化所述本地载波频率和伪码发生器的初始相位来进行二维搜索，当所述本地载波的频率和码相位与卫星信号的载波和频率码相位对齐时，伪码相关值达到峰值，表示信号捕获成功；捕获之后的下一个步骤是进行卫星信号的跟踪，在跟踪阶段，获得当前伪码码片的系统时间，再根据本地芯片的时间，得到卫星到用户的距离测量值，授时基准站和授时移动站在以上跟踪过程中，不断输出伪距观测值，为双机共视时提供原始的观测值；基站提供基准差分信息，不产生时间差信息；移动站产生时间差信息及接收机之间的时间差；基站使用RTD编码模块对差分信息进行编码，而移动站使用RTD解码模块对接收的差分信息进行解码；基准站不进行差分定位，而移动站进行差分定位，并得到接收机之间的时间差；需要对基站的伪距进行某种编码，然后发送给移动站；在编码时，首先要求距离改正数及其变化率；距离改正数的求法为：首先根据基站坐标和卫星坐标计算卫星至基站的距离，然后从基站伪距观测值中减去此距离值；距离改正数的变化率可以用一个Kalman滤波器来求得；得到距离改正数及其变化率后，对这两个数值进行编码，然后发送出去；编码的方法采用RTCM2.3规范；授时移动站在收到基站发送的差分编码消息后，首先进行解码，然后用最小二乘估计解算接收机之间的钟差，最后通过时钟差对移动站进行授时处理；所述步骤(2)中计算移动站接收器和基准站接收器之间的时钟差的方法为：利用北斗二代加GPS、双星四频专用授时接收机，采用伪距差分，通过移动站同步伪距差分来计算接收机之间的时钟差。