CN111190344B - 一种卫星导航军码授时设备的设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于卫星导航技术领域，具体涉及一种卫星导航军码授时设备的设计方法。本发明方法包括步骤一搭建测试平台，连接高精度北斗授时卫星接收机、脉冲处理卡、计算机、被测接收机；步骤二：高精度北斗授时卫星接收机21输出同步脉冲，通过脉冲处理卡22输出至计算机；等共计9个步骤，采用本方法可以提高测量精度，授时精度误差不大于±10ms，定位计时误差不大于±30ms。

Description

一种卫星导航军码授时设备的设计方法
技术领域
本发明属于卫星导航技术领域，具体涉及一种卫星导航军码授时设备的设计方法。
背景技术
相关技术中，具有装配军码芯片，具备北斗军码定位的被测卫星导航接收机。
一般地，北斗卫星导航接收机军码直捕测试首次定位时间，被测接收机在民码定位状态下，将北斗时间信息通过通信端口同步至计算机本地时钟。被测接收机关机。
被测接收机重新开机，计算机按照指令将北斗时间信息+模糊度通过通信端口回传至被测接收机，被测接收机开始军码定位，同时开始秒表计时，被测接收机军码直捕定位完成后计时结束。
相关技术中，由于计算机到被测接收机的双向通信延时，引入授时精度误差为±0.5s。秒表计时定位时间时，引入定位计时误差为±2s。误差量较大。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种卫星导航军码授时设备的设计方法，以提高测量精度，授时精度误差不大于±10ms，定位计时误差不大于±30ms。
为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：
一种卫星导航军码授时设备的设计方法，本方法包括步骤一：搭建测试平台，连接高精度北斗授时卫星接收机、脉冲处理卡、计算机、被测接收机；
步骤二：高精度北斗授时卫星接收机21输出同步脉冲，通过脉冲处理卡22输出至计算机；
步骤三：高精度北斗授时卫星接收机输出北斗时间信息，所述北斗时间信息在对应同步脉冲发出后300ms内输出至计算机；
步骤四：通过计算机发送军码直捕授时指令，所述指令由人工向计算机发起；
步骤五：计算机处理上个同步脉冲后接收的北斗时间信息，所述北斗时间按输入指令加入模糊度，同时+1s；
计算机对所述北斗时间数据的发送延迟进行时间修正；
步骤六：计算机在检测到下个同步脉冲的时刻向被测接收机发送修正后的北斗时间信息，所述时刻计算机开始计时；
步骤七：被测接收机接收修正后的北斗时间信息，被测接收机接收到计算机传输的所述修正后的北斗时间信息之后，开始军码捕获；
步骤八：被测接收机向计算机输出定位信息，被测接收机在成功捕获到第一颗卫星后，向计算机输出捕获成功标志，被测接收机在军码定位后，向计算机输出军码定位标志；
步骤九：计算机统计军码直捕时间，计算机接收到所述捕获成功标志时停止计时器，所用时间为军码直捕时间；
计算机接收到所述军码定位标志时停止计时器，所用的时间为军码定位时间。
一种卫星导航军码授时设备的设计方法，所述步骤二中的同步脉冲频率为1Hz。
一种卫星导航军码授时设备的设计方法，高精度北斗授时卫星接收机向计算机传输北斗周、周内秒数据共10个字节，通信接口传输速率为115200b/s，则传输时间为0.69ms，即授时误差为0.69ms，满足±10ms要求。
一种卫星导航军码授时设备的设计方法，被测接收机到计算机传输的数据解一帧定位数据共255字节，通信接口传输速率为115200b/s，则判断定位标记所用时间为17.7ms，计算机数据发送延时补偿误差不大于1ms，总共误差为18.7ms，满足不大于±30ms的要求。
本发明的有益效果为：
本方法提高了测量精度，授时精度误差不大于±10ms，定位计时误差不大于±30ms。
附图说明
图1为本发明实施例北斗卫星导航接收机军码直捕测试方法流程图；
图2为本发明实施例相应装置连接示意图；
图3为本发明实施例测试系统信号处理时序图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明详细说明。
本发明实施例提供一种卫星导航军码授时设备的设计方法，如图1所示，主要处理步骤包括：
步骤一：搭建测试平台。如图2所示，连接高精度北斗授时卫星接收机、脉冲处理卡、计算机、被测接收机。
步骤二：高精度北斗授时卫星接收机输出同步脉冲。所述同步脉冲频率为1Hz，通过脉冲处理卡输出至计算机。
步骤三：高精度北斗授时卫星接收机输出北斗时间信息。所述北斗时间信息在对应同步脉冲发出后300ms内输出至计算机。
步骤四：通过计算机发送军码直捕授时指令。所述指令由人工向计算机发起。
步骤五：计算机处理上个同步脉冲后接收的北斗时间信息。所述北斗时间按输入指令加入模糊度，同时+1s。计算机对所述北斗时间数据的发送延迟进行时间修正。
步骤六：计算机在检测到下个同步脉冲的时刻向被测接收机发送修正后的北斗时间信息。所述时刻计算机开始计时。
步骤七：被测接收机接收修正后的北斗时间信息。被测接收机接收到计算机传输的所述修正后的北斗时间信息之后，开始军码捕获。
步骤八：被测接收机向计算机输出定位信息。被测接收机在成功捕获到第一颗卫星后，向计算机输出捕获成功标志；被测接收机在军码定位后，向计算机输出军码定位标志。
步骤九：计算机统计军码直捕时间。计算机接收到所述捕获成功标志时停止计时器一，所用时间为军码直捕时间；计算机接收到所述军码定位标志时停止计时器二，所用的时间为军码定位时间。
本发明实施例中按照处理步骤操作时，需要人工键入授时模糊度指标并对计算机发送军码直捕测试指令。其余步骤由计算机完成剩余操作和计时，人工操作不引入测量误差。与相关技术中采用民码定位，获取北斗时间信息，授时进行军码定位的方法相比，授时误差由±0.5s降低至±10ms，测量误差由±2s降低至±30ms。
具体地，常规授时接收机采用的算法是在卫星接收机定位后，得到本地位置坐标与本地钟差，直接将本地钟差补偿到了本地时间系统，使得二者的时间系统达到同步，但是这种方式精度以及实时性不能满足要求。本发明所述的高精度北斗授时卫星接收机，用于实现一种实时高精度卫星接收机本地时间修正方法，解决卫星接收机本地时间修正不准确问题，以准确评估军码授时性能。
进一步地，高精度北斗授时卫星接收机向计算机传输北斗周、周内秒等数据共10个字节，通信接口传输速率为115200b/s，则传输时间为0.69ms，即授时误差为0.69ms，满足±10ms要求。如图3所示，被测接收机到计算机传输的数据解一帧定位数据共255字节，通信接口传输速率为115200b/s，则判断定位标记所用时间为17.7ms，计算机数据发送延时补偿误差不大于1ms，总共误差为18.7ms，满足不大于±30ms的要求。

Claims (6)

1.一种卫星导航军码授时设备的设计方法，其特征在于，本方法包括步骤一：搭建测试平台，连接高精度北斗授时卫星接收机、脉冲处理卡、计算机、被测接收机；
步骤二：高精度北斗授时卫星接收机输出同步脉冲，通过脉冲处理卡输出至计算机；
步骤三：高精度北斗授时卫星接收机输出北斗时间信息，所述北斗时间信息在对应同步脉冲发出后300ms内输出至计算机；
步骤四：通过计算机发送军码直捕授时指令，所述指令由人工向计算机发起；
步骤五：计算机处理上个同步脉冲后接收的北斗时间信息，所述北斗时间信息按输入指令加入模糊度，同时+1s；
计算机对所述上个同步脉冲后接收的北斗时间信息的发送延迟进行时间修正；
步骤六：计算机在检测到下个同步脉冲的时刻向被测接收机发送修正后的北斗时间信息，所述时刻计算机开始计时；
步骤七：被测接收机接收修正后的北斗时间信息，被测接收机接收到计算机传输的所述修正后的北斗时间信息之后，开始军码捕获；
步骤八：被测接收机向计算机输出定位信息，被测接收机在成功捕获到第一颗卫星后，向计算机输出捕获成功标志，被测接收机在军码定位后，向计算机输出军码定位标志；
步骤九：计算机统计军码直捕时间，计算机接收到所述捕获成功标志时停止计时器一；计时器一显示的时间为军码直捕时间；
计算机接收到所述军码定位标志时停止计时器二；计时器二显示的时间为军码定位时间。
2.如权利要求1所述的一种卫星导航军码授时设备的设计方法，其特征在于：所述步骤二中的同步脉冲频率为1Hz。
3.如权利要求1所述的一种卫星导航军码授时设备的设计方法，其特征在于：高精度北斗授时卫星接收机向计算机传输北斗周、周内秒数据共10个字节，通信接口传输速率为115200b/s，则传输时间为0.69ms，即授时误差为0.69ms，授时精度误差不大于±10ms要求。
4.如权利要求1所述的一种卫星导航军码授时设备的设计方法，其特征在于：被测接收机到计算机传输的数据解一帧定位数据共255字节，通信接口传输速率为115200b/s，则判断定位标记所用时间为17.7ms，计算机数据发送延时补偿误差不大于1ms，总共误差为18.7ms，满足不大于±30ms的要求。
5.如权利要求1所述的一种卫星导航军码授时设备的设计方法，其特征在于：所述步骤九中，计算机接收到所述捕获成功标志时停止计时器一，所用时间为军码直捕时间。
6.如权利要求1所述的一种卫星导航军码授时设备的设计方法，其特征在于：所述步骤九中，计算机接收到所述军码定位标志时停止计时器二，所用的时间为军码定位时间。
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