CN112422222A - 授时模组与基站的接口方法、卫星导航系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种授时模组与基站的接口方法，包括：运用预设授时算法为所述授时模组与基站提供多个通信接口，所述多个通信接口包括：导航及授时接口，时间脉冲输出接口和原始观测值与定位处理接口；基于所述时间脉冲输出接口，获取授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息；基于所述原始观测值与定位处理接口，获取基站相对于所述导航卫星的原始定位信息，所述原始定位信息包括位置信息、速度信息和时间信息；基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能。本发明还公开了一种卫星导航系统及计算机可读存储介质。通过多个通信接口进行交互为基站提供授时与定位功能，提高了授时效果。

Description

授时模组与基站的接口方法、卫星导航系统及存储介质

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，尤其涉及一种授时模组与基站的接口方法、卫星导航系统及计算机可读存储介质。

背景技术

随着卫星授时技术日趋完善，可采用北斗卫星导航系统、全球卫星定位系统GPS、GLONASS卫星导航系统和“伽利略”卫星导航系统等多种卫星导航系统对计算机或其他需要校时的设备进行授时，以确保各设备的时间精确同步。

然而，在授时模组利用卫星信号实现基站的同步授时时，基站与授时模组之间需要进行多路信息交互，才能完成最终的同步授时，而在多路信息交互时，容易因不同信号之间的传输存在相互干扰，导致授时精度不高且授时灵敏度较差，对授时效果产生影响。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种授时模组与基站的接口方法、卫星导航系统及计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中不同信号之间的传输存在相互干扰，导致授时精度不高且授时灵敏度较差，对授时效果产生影响的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种授时模组与基站的接口方法，所述方法包括以下步骤：

运用预设授时算法为所述授时模组与基站提供多个通信接口，所述多个通信接口包括：导航及授时接口，时间脉冲输出接口和原始观测值与定位处理接口；

基于所述时间脉冲输出接口，获取授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息；

基于所述原始观测值与定位处理接口，获取基站相对于所述导航卫星的原始定位信息，所述原始定位信息包括位置信息、速度信息和时间信息；

基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能。

可选地，所述基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能的步骤之前，包括：

根据所述位置信息、速度信息和时间信息计算伪距残差和多普勒残差；

将所述伪距残差与预设伪距残差进行比较得到第一比较结果，将所述多普勒残差与预设多普勒残差进行比较得到第二比较结果；

根据所述第一比较结果和所述第二比较结果确定所述授时模组与所述基站之间是否存在欺骗信号；

若所述授时模组与所述基站之间不存在欺骗信号，则执行基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能的步骤。

可选地，所述根据所述第一比较结果和所述第二比较结果确定所述授时模组与所述基站之间是否存在欺骗信号的步骤之后，包括：

若所述授时模组与所述基站之间存在欺骗信号，则获取所述授时模组与所述基站之间的传输信号的码相位信息；

根据所述第一比较结果、第二比较结果和所述码相位信息确定欺骗信号的信号类型；

生成与所确定的信号类型生对应的告警信息，并输出；

根据所输出的告警信息对所述欺骗信息进行抑制处理，以保证收拾基站与导航卫星的授时同步。

可选地，所述根据所述第一比较结果、第二比较结果和所述码相位信息确定欺骗信号的信号类型的步骤包括：

若所述第一比较结果为伪距残差大于预设伪距残差，所述第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，且所述码相位信息为传输信号的码相位小于真实信号的码相位，则确定所述欺骗信号的信号类型为转发式欺骗信号；

若所述第一比较结果为伪距残差大于预设伪距残差，所述第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，且所述码相位信息为传输信号的码相位大于或等于真实信号，则确定所述欺骗信号的信号类型为生成式欺骗信号；

若所述第一比较结果为伪距残差小于预设伪距残差，所述第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，且所述码相位信息为传输信号的码相位大于或小于真实信号，则确定所述欺骗信号的信号类型为入侵式欺骗信号。

可选地，所述根据所输出的告警信息对所述欺骗信息进行抑制处理的步骤包括：

根据所输出的告警信息调整陷波器的运行参数；

运用陷波器以调整后的滤运行参数运行，以对相应类型的欺骗信息进行抑制处理。

可选地，所述根据所输出的告警信息调整陷波器的运行参数的步骤包括：

若所述告警信息为存在转发式欺骗信号，则确定陷波器运行的第一调整参数，以所述第一调整参数调整陷波器的运行参数；

若所述告警信息为存在生成式欺骗信号，则确定陷波器运行的第二调整参数，以所述第二调整参数调整陷波器的运行参数；

若所述告警信息为存在入侵式欺骗信号，则确定陷波器运行的第三调整参数，以所述第三调整参数调整陷波器的运行参数。

可选地，所述根据所述第一比较结果和所述第二比较结果确定所述授时模组与所述基站之间是否存在欺骗信号的步骤包括：

若第一比较结果为伪距残差小于预设伪距残差，且第二比较结果为多普勒残差小于预设多普勒残差，则确定授时模组与基站之间不存在欺骗信号；

若所述第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，则确定授时模组与基站之间存在欺骗信号。

可选地，所述基于所述时间脉冲输出接口，获取授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息的步骤之前，包括：

根据所捕获的卫星信号确定授时模组的工作时钟的频率补偿值；

以所述频率补偿值对所述授时模组的工作时钟进行频率补偿，使所述授时模组捕获多个卫星导航系统发送的卫星信号。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种卫星导航系统，所述卫星导航系统包括存储器、处理器及存储在所述处理器上并可在处理器上运行的授时模组与基站的接口程序，所述处理器执行所述授时模组与基站的接口程序时实现如上所述的授时模组与基站的接口方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有授时模组与基站的接口程序，所述授时模组与基站的接口程序被处理器执行时实现如上所述的授时模组与基站的接口方法的步骤。

本发明实施例中，通过预设授时算法为授时模组与基站提供多个通信接口，所提供的多个通信接口包括：导航及授时接口，时间脉冲输出接口和原始观测值与定位处理接口；然后，基于时间脉冲输出接口，获取授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息，并基于原始观测值与定位处理接口，获取基站相对于导航卫星的原始定位信息，该原始定位信息包括位置信息、速度信息和时间信息；再基于导航及授时接口与同步时间信息和原始定位信息，为基站提供授时与定位功能，避免在授时过程中，容易因信号干扰而导致授时不准确，通过为授时模组与基站提供多个通信接口，提高了授时精度进而提高了授时效果。

附图说明

图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的卫星导航系统结构示意图；

图2是本发明授时模组与基站的接口方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明授时模组与基站的接口方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明授时模组与基站的接口方法第三实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的主要解决方案是：运用预设授时算法为所述授时模组与基站提供多个通信接口，所述多个通信接口包括：导航及授时接口，时间脉冲输出接口和原始观测值与定位处理接口；

基于所述时间脉冲输出接口，获取授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息；

基于所述原始观测值与定位处理接口，获取基站相对于所述导航卫星的原始定位信息，所述原始定位信息包括位置信息、速度信息和时间信息；

基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能。

目前授时模组与基站之间完成同步授时时，容易因受到信号干扰而导致授时准确性与稳定性不高，影响收视效果。因而，本发明提出一种授时模组与基站的接口方法、卫星导航系统及计算机可读存储介质，通过为授时模组与基站提供多个通信接口，使得可以基于时间脉冲输出接口获取授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息，并基于原始观测值与定位处理接口获取基站相对于所述导航卫星的原始定位信息，所获取的原始定位信息包括位置信息、速度信息和时间信息，进而基于导航及授时接口与同步时间信息和原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能。避免模组与基站之间完成同步授时时，受到信号干扰，有效减少了信号干扰，使得授时更加精确，又是效果也更加稳定。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的卫星导航系统结构示意图。

如图1所示，该卫星导航系统可以包括：通信总线1002，处理器1001，例如CPU，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的卫星导航系统结构并不构成对卫星导航系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或组合某些部件，或者不同的部件布置。

在图1所示的卫星导航系统中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的授时模组与基站的接口程序，并执行以下操作：

运用预设授时算法为所述授时模组与基站提供多个通信接口，所述多个通信接口包括：导航及授时接口，时间脉冲输出接口和原始观测值与定位处理接口；

基于所述时间脉冲输出接口，获取授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息；

基于所述原始观测值与定位处理接口，获取基站相对于所述导航卫星的原始定位信息，所述原始定位信息包括位置信息、速度信息和时间信息；

基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能。

可选地，所述基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能的步骤之前，处理器1001可以调用存储器1005中存储的授时模组与基站的接口程序，还执行以下操作：

根据所述位置信息、速度信息和时间信息计算伪距残差和多普勒残差；

将所述伪距残差与预设伪距残差进行比较得到第一比较结果，将所述多普勒残差与预设多普勒残差进行比较得到第二比较结果；

根据所述第一比较结果和所述第二比较结果确定所述授时模组与所述基站之间是否存在欺骗信号；

若所述授时模组与所述基站之间不存在欺骗信号，则执行基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能的步骤。

可选地，所述根据所述第一比较结果和所述第二比较结果确定所述授时模组与所述基站之间是否存在欺骗信号的步骤之后，处理器1001可以调用存储器1005中存储的授时模组与基站的接口程序，还执行以下操作：

若所述授时模组与所述基站之间存在欺骗信号，则获取所述授时模组与所述基站之间的传输信号的码相位信息；

根据所述第一比较结果、第二比较结果和所述码相位信息确定欺骗信号的信号类型；

生成与所确定的信号类型生对应的告警信息，并输出；

根据所输出的告警信息对所述欺骗信息进行抑制处理，以保证收拾基站与导航卫星的授时同步。

可选地，处理器1001调用存储器1005中存储的授时模组与基站的接口程序，并执行以下操作：

若所述第一比较结果为伪距残差大于预设伪距残差，所述第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，且所述码相位信息为传输信号的码相位小于真实信号的码相位，则确定所述欺骗信号的信号类型为转发式欺骗信号；

若所述第一比较结果为伪距残差大于预设伪距残差，所述第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，且所述码相位信息为传输信号的码相位大于或等于真实信号，则确定所述欺骗信号的信号类型为生成式欺骗信号；

若所述第一比较结果为伪距残差小于预设伪距残差，所述第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，且所述码相位信息为传输信号的码相位大于或小于真实信号，则确定所述欺骗信号的信号类型为入侵式欺骗信号。

可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的授时模组与基站的接口程序，还执行以下操作：

根据所输出的告警信息调整陷波器的运行参数；

运用陷波器以调整后的滤运行参数运行，以对相应类型的欺骗信息进行抑制处理。

可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的授时模组与基站的接口程序，还执行以下操作：

若所述告警信息为存在转发式欺骗信号，则确定陷波器运行的第一调整参数，以所述第一调整参数调整陷波器的运行参数；

若所述告警信息为存在生成式欺骗信号，则确定陷波器运行的第二调整参数，以所述第二调整参数调整陷波器的运行参数；

若所述告警信息为存在入侵式欺骗信号，则确定陷波器运行的第三调整参数，以所述第三调整参数调整陷波器的运行参数。

可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的授时模组与基站的接口程序，还执行以下操作：

若第一比较结果为伪距残差小于预设伪距残差，且第二比较结果为多普勒残差小于预设多普勒残差，则确定授时模组与基站之间不存在欺骗信号；

若所述第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，则确定授时模组与基站之间存在欺骗信号。

可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的授时模组与基站的接口程序，还执行以下操作：

根据所捕获的卫星信号确定授时模组的工作时钟的频率补偿值；

以所述频率补偿值对所述授时模组的工作时钟进行频率补偿，使所述授时模组捕获多个卫星导航系统发送的卫星信号。

参照图2，图2为本发明授时模组与基站的接口方法的第一实施例流程图，本实施例中，所述授时模组与基站的接口方法包括以下步骤：

步骤S10：运用预设授时算法为所述授时模组与基站提供多个通信接口，所述多个通信接口包括：导航及授时接口，时间脉冲输出接口和原始观测值与定位处理接口；

本实施例中的授时模组与基站的接口方法可应用于通信领域，通过为授时模组与基站提供多个通信接口，使得基于所提供的多个通信接口能够为基站提供定位与授时功能。在通信基站的切换或漫游过程中，需要进行精准的时间控制，避免因时间不准确，导致通信故障通信信息发送错误等通信问题，如此，对时间同步的精度和稳定性也有了更高的要求。为了提高授时模组与基站的时间同步准确性，本实施例中，可运用预设授时算法为授时模组与基站提供多个通信接口，使得授时模组与基站能够通过多个通信接口进行信息交互，从而实现时间同步，避免通过单一的接口接收同步时间信息和定位信息为基站提供定位与授时功能时，容易因信息交互出错，信息交互存在时延等导致时间同步精度降低，授时效果不佳。

本实施例中的授时，指的是授时模组从卫星信号获取标准时间信息，并通过不同类型的接口将标准时间信息传输给基站，实现基站与授时模组的时间同步。然而，由于在完成标准时间信息的传递的过程中，需要对标准时间信息传播时的时延作出精确修正，才能确保基站与授时模组的时间同步，并且要对标准时间信息传播时的时延作出精确修正，还需要知晓基站精确的定位信息，因而还需要获取基站的定位信息。如此，要为基站提供授时与定位功能需要为授时模组与基站提供多个通信接口，所提供的多个通信接口可包括：导航及授时接口，时间脉冲输出接口和原始观测值与定位处理接口。其中，导航及授时接口可用于为基站提供同步时间信息，原始观测值与定位处理接口可用于为基站提供其位置信息、速度信息和时间信息，导航及授时接口可用于结合同步时间信息和原始定位信息为基站提供授时与定位功能。

当然，通过所提供的多个通信接口，不仅可以实现授权模组与单个基站的时间同步，也可以实现授时模组与多个基站之间的时间同步。并且，所提供的多个通信接口，除可包括导航及授时接口，时间脉冲输出接口和原始观测值与定位处理接口之外，基于具体的应用需求，还可提供其他的通信接口，此处不做具体限定。

步骤S20：基于所述时间脉冲输出接口，获取授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息；

本实施例中所提供的时间脉冲输出接口尤指IPPS+TOD时间输出接口，其中，IPPS为秒脉冲信号，TOD为时间信息。TOD消息标示当前IPPS上升沿时间。利用时间脉冲输出接口，可将授时模组编码复用后生成的同步时间信息发送给基站。

具体的信息同步过程可以是：在授时模组接收到卫星信号之后，可以解调卫星信号中的标准秒信号(也即秒脉冲信号)，对解调后的标准秒信号进行锁相处理可以得到标准时钟信号，再将标准时钟信号和其它卫星信号进行编码复用，复制并驱动所述编码复用信号，在存在多个待同步的基站时，通过时间脉冲输出接口发送到大于等于1个的基站，基站收到编码复用信号后经过电平转换和数据分离复用分离出时钟信号，可根据该时钟信号进行基站时间同步。

步骤S30：基于所述原始观测值与定位处理接口，获取基站相对于所述导航卫星的原始定位信息，所述原始定位信息包括位置信息、速度信息和时间信息；

因传输距离等的影响，在传输同步时间信息的过程中会存在时延，以及基站接收到的时钟信号需加上同步时间信息的传输时间，才是基站当前所需设置的时间。此时，要保证基站与授时模组的时间同步，需对该传输时间进行补偿。因而，为了对传输过程中的时延进行补偿，以保证基站与模式模块时间同步的准确性，还需要定位基站的位置信息。本实施例中，授时模组在接收到卫星信号后，还可以根据卫星信号获得基站的定位信息，然后通过原始观测值与定位处理接口可将基站的定位信息发送给相应的基站。

定位的基本任务是要确定物体在空间中的位置、姿态及运动轨迹等。于是，通过原始观测值与定位处理接口可以基于原始观测值求解PVT(位置信息、速度信息和时间信息)，进而根据求解得到的PVT确定基站相对于导航卫星的原始定位信息。所述原始观测值可包括伪距观测值和多普勒观测值等，因而，根据所述原始观测值可实时求解当前历元每颗卫星的伪距观测噪声和为多普勒观测噪声，进而根据伪距观测噪声和伪多普勒观测噪声，结合卫星时钟差和电离层、对流层的时延等进行解算，以对伪距等进行校正，使其更加接近真实值。具体地，一实施例中，可以根据各个卫星的伪距、伪距增量(伪距速率)、伪距中测量噪声的最大方差和伪距增量中测量噪声的最大方差计算出基站的PVT，其中，时间包括时钟偏移和漂移。最终的PVT可通过预设的PVT方程进行求解，具体的PVT方程此处不做限定，可根据实际的应用需求(如精度)等进行选取。而对于PVT方程的求解过程，可用卡尔曼滤波的方法，通过时间上的推移进行反复进行估计与修正得到最佳估计的PVT解，根据PVT解即可生成基站的定位信息。

步骤S40：基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能。

为了确保授时的精确性，在基于时间脉冲输出接口获取同步时间信息且基于原始观测值与定位处理接口获取原始定位信息之后，还需根据同步时间信息和原始定位信息基于导航及授时接口计算同步授时时间及同步定位信息，然后通过导航及授时接口将所计算的同步授时时间及同步定位信息发送给基站，以供基站同步授时时间及同步定位信息进行授时与定位，从而为基站提供授时与定位功能。

这里，为基站提供授时功能时，需要保证基站根据同步时间信息和原始定位信息计算的授时同步时间与授时模组计算的授时同步时间一致。也即，基站从授时模组获取同步时间信息和原始定位信息的目的是，为了便于基站根据同步时间信息和原始定位信息对导航及授时接口所提供的授时同步时间进行校对，以在校对无误后，以校对无误的授时同步时间进行授时，提高授时精度与可靠性。

本实施例通过为授时模组与基站提供多个通信接口，基站可以基于时间脉冲输出接口，获取授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息，基于原始观测值与定位处理接口，获取基站相对于所述导航卫星的原始定位信息，从而基于导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能，避免基站与授时模组之间通过单一类型的接口进行信息交互时，容易因不同信息之间的干扰与延时等因素，导致授时精度不高且授时灵敏度较差，影响授时效果，通过为所述授时模组与基站提供导航及授时接口，时间脉冲输出接口和原始观测值与定位处理接口，实现不同信息的交互，且多种信息的交互可以同时进行，提高了授时精度与灵敏度，进而提高了授时效果。

参照图3，图3为本发明授时模组与基站的接口方法的第二实施例流程图，本实施例中，所述授时模组与基站的接口方法包括以下步骤：

步骤S11：运用预设授时算法为所述授时模组与基站提供多个通信接口，所述多个通信接口包括：导航及授时接口，时间脉冲输出接口和原始观测值与定位处理接口；

步骤S12：基于所述时间脉冲输出接口，获取授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息；

步骤S13：基于所述原始观测值与定位处理接口，获取基站相对于所述导航卫星的原始定位信息，所述原始定位信息包括位置信息、速度信息和时间信息；

步骤S14：根据所述位置信息、速度信息和时间信息计算伪距残差和多普勒残差；

步骤S15：将所述伪距残差与预设伪距残差进行比较得到第一比较结果，将所述多普勒残差与预设多普勒残差进行比较得到第二比较结果；

步骤S16：根据所述第一比较结果和所述第二比较结果确定所述授时模组与所述基站之间是否存在欺骗信号；

步骤S17：若所述授时模组与所述基站之间不存在欺骗信号，则基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能。

本实施例中，在基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能之前，可先根据原始定位信息判断授时模组与基站之间是否存在欺骗信号，避免存在欺骗信号对授时的准确性造成影响，提高授时模组与基站通信过程中的防欺骗能力。

具体地，在基于原始观测值与定位处理接口，获取基站相对于导航卫星的原始定位信息(包括位置信息、速度信息和时间信息)之后，可先根据所获取的位置信息、速度信息和时间信息计算伪距残差和多普勒残差，这里对具体的计算公式不做限定；然后，将计算得到的伪距残差预设伪距残差进行比较得到第一比较结果，将多普勒残差与预设多普勒残差进行比较得到第二比较结果，从而根据比较得到的第一比较结果和第二比较结果确定授时模组与基站之间是否存在欺骗信号，以在授时模组与基站之间不存在欺骗信号时，基于导航及授时接口与同步时间信息和原始定位信息，为基站提供授时与定位功能，确定基站与授时模组时间同步的准确性。

一实施例中，根据比较得到的第一比较结果和第二比较结果确定授时模组与基站之间是否存在欺骗信号的方式可以是：

若第一比较结果为伪距残差小于预设伪距残差，且第二比较结果为多普勒残差小于预设多普勒残差，则确定授时模组与基站之间不存在欺骗信号；

若第一比较结果为伪距残差大于预设伪距残差且第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，或者，第一比较结果为伪距残差小于预设伪距残差且第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，则确定授时模组与基站之间存在欺骗信号；

若第一比较结果为伪距残差大于预设伪距残差，且且第二比较结果为多普勒残差小于预设多普勒残差，则确定卫星故障。

在确定授时模组与基站之间存在欺骗信号时，一实施例中，还会进一步获取授时模组与基站之间的传输信号的码相位信息，进而根据第一比较结果、第二比较结果和码相位信息确定欺骗信号的信号类型。然后，针对不同类型的欺骗信号，生成与所确定的信号类型对应的告警信息，并输出该告警信息而不输出异常的时间信号，以便根据所输出的告警信息对不同类型的欺骗信息进行抑制处理，以保证收拾基站与导航卫星的授时同步，避免输出异常的时间信号导致授时模组与基站之间授时同步存在较大的时间差，从而影响基站的正常通信。

因而，在授时模组与基站之间存在欺骗信号时，可根据第一比较结果、第二比较结果和码相位信息确定欺骗信号的信号类型，进行针对不同类型的欺骗信号采用不同手段进行抑制处理，从而减少欺骗信号对授时定位产生的干扰，提高授时与定位效果。本实施例中，欺骗信号的信号类型主要包括转发式欺骗信号、生成式欺骗信号和入侵式欺骗信号，对应地，欺骗信号的信号类型的确定过程如下：

若第一比较结果为伪距残差大于预设伪距残差，第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，且码相位信息为传输信号的码相位小于真实信号的码相位，则确定欺骗信号的信号类型为转发式欺骗信号；

若第一比较结果为伪距残差大于预设伪距残差，第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，且码相位信息为传输信号的码相位大于或等于真实信号，则确定欺骗信号的信号类型为生成式欺骗信号；

若第一比较结果为伪距残差小于预设伪距残差，第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，且所述码相位信息为传输信号的码相位大于或小于真实信号，则确定所述欺骗信号的信号类型为入侵式欺骗信号。

另一实施例中，可采用陷波器对不同类型的欺骗信号进行抑制处理，也即，可根据所输出的告警信息调整陷波器的运行参数，进而，控制陷波器以以调整后的滤运行参数运行，以对相应类型的欺骗信息进行抑制处理。具体地，若所输出的告警信息为存在转发式欺骗信号，则确定陷波器运行的第一调整参数，以所述第一调整参数调整陷波器的运行参数；若所输出的告警信息为存在生成式欺骗信号，则确定陷波器运行的第二调整参数，以所述第二调整参数调整陷波器的运行参数；若所输出的告警信息为存在入侵式欺骗信号，则确定陷波器运行的第三调整参数，以所述第三调整参数调整陷波器的运行参数。所述陷波器的运行参数可包括陷波器的陷波器运行时的频率、带宽和陷波深度等，若陷波器的陷波深度太小则无法有效滤除有害信号，也即相应类型的欺骗信号。

本实施例通过原始观测值与定位处理接口所获取的位置信息、速度信息和时间信息计算伪距残差和多普勒残差，然后将伪距残差与预设伪距残差进行比较得到第一比较结果，将多普勒残差与预设多普勒残差进行比较得到第二比较结果，从而根据第一比较结果和第二比较结果确定所述授时模组与基站之间是否存在欺骗信号，以在授时模组与基站之间不存在欺骗信号时，基于导航及授时接口与同步时间信息和原始定位信息，为基站提供授时与定位功能，避免存在欺骗信号时，定位与授时误差较大，影响基站的正常通信，通过第一比较结果和第二比较结果提前对欺骗信号进行检测，能够提高授时同步的可靠性。

参照图4，图4为本发明授时模组与基站的接口方法的第三实施例流程图，本实施例中，所述授时模组与基站的接口方法包括以下步骤：

步骤S21：运用预设授时算法为所述授时模组与基站提供多个通信接口，所述多个通信接口包括：导航及授时接口，时间脉冲输出接口和原始观测值与定位处理接口；

步骤S22：根据所捕获的卫星信号确定授时模组的工作时钟的频率补偿值；

步骤S23：以所述频率补偿值对所述授时模组的工作时钟进行频率补偿，使所述授时模组捕获多个卫星导航系统发送的卫星信号；

步骤S24：基于所述时间脉冲输出接口，获取授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息；

步骤S25：基于所述原始观测值与定位处理接口，获取基站相对于所述导航卫星的原始定位信息，所述原始定位信息包括位置信息、速度信息和时间信息；

步骤S26：基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能。

本实施例中，在基于时间脉冲输出接口获取到授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息之前，可先根据所捕获到的导航卫星的类型对授时模组的工作时钟进行频率补偿，以使授时模组能够支持多个卫星导航系统，如，全球定位系统(Global PositionSystem，GPS)，北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)，格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)或伽利略卫星导航系统(Gallileo satellite naxigationsystem)等，进而使授时模组可以捕获多个卫星导航系统发送的卫星信号。

具体地，可在射频接收机中频模拟部分采用宽带设计技术，集成高速高精度模数转换器，同时在传统基带架构的基础上，提高导航接收数字基带部分的工作时钟的频率。由于不同的卫星导航系统对应不同的频率，因而可根据收拾模块所捕获的卫星信号的信号类型(所属卫星导航系统)确定授时模组的工作时钟的频率补偿值，如北斗卫星信号可对应第一补偿值，GPS卫星信号可对英国第二补偿值，GLONASS卫星信号可对应第三补偿值，伽利略卫星信号可对应第四补偿值，其中，第一补偿值、第二补偿值、第三补偿值和第四补偿值的大小关系可以是依次增大，此处仅作列举不做限定，具体的大小关系，可根据环境和地区等参数具体确定。于是，以所确定的频率补偿值对授时模组的工作时钟进行频率补偿，便可使授时模组支持捕多个卫星导航系统。也即，通过大码率信号对多径干扰更好的抵抗作用，提升芯片的抗多径干扰能力。采用创新的射频接收机架构，同时接收处理多系统的下列卫星信号，如北斗B11、B2aB1c；Galileo E1和E5等。同时，在有限的芯片内存容量及处理器工作频率限制下，实现了多系统组合授时及校准算法，使得在多系统组合的应用场景下，也能保持授时的精确度。

本实施例通过所捕获的卫星信号确定授时模组的工作时钟的频率补偿值，然后以所确定频率补偿值对所述授时模组的工作时钟进行频率补偿，使授时模组能够捕获到多个卫星导航系统发送的卫星信号，也即在为基站提供定位与授时功能之前，通过频率补偿，使得授时模组能够适应不同的卫星导航系统，避免捕获到不同系统的卫星信号时，因频率差异导致授时不准确，对基站的通信产生影响，提高了授时模组与基站进行授时同步的灵活性与可靠性。

此外，本发明实施例还提供一种卫星导航系统，所述卫星导航系统包括存储器、处理器及存储在所述处理器上并可在处理器上运行的授时模组与基站的接口程序，所述处理器执行所述授时模组与基站的接口程序时实现如上所述授时模组与基站的接口方法的步骤。

此外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有授时模组与基站的接口程序，所述授时模组与基站的接口程序被处理器执行时实现如上所述的授时模组与基站的接口方法的步骤。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，电视，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种授时模组与基站的接口方法，其特征在于，所述授时模组与基站的接口方法包括以下步骤：

运用预设授时算法为所述授时模组与基站提供多个通信接口，所述多个通信接口包括：导航及授时接口，时间脉冲输出接口和原始观测值与定位处理接口；

基于所述时间脉冲输出接口，获取授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息；

基于所述原始观测值与定位处理接口，获取基站相对于所述导航卫星的原始定位信息，所述原始定位信息包括位置信息、速度信息和时间信息；

基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能。

2.如权利要求1所述的授时模组与基站的接口方法，其特征在于，所述基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能的步骤之前，包括：

根据所述位置信息、速度信息和时间信息计算伪距残差和多普勒残差；

将所述伪距残差与预设伪距残差进行比较得到第一比较结果，将所述多普勒残差与预设多普勒残差进行比较得到第二比较结果；

根据所述第一比较结果和所述第二比较结果确定所述授时模组与所述基站之间是否存在欺骗信号；

若所述授时模组与所述基站之间不存在欺骗信号，则执行基于所述导航及授时接口与所述同步时间信息和所述原始定位信息，为所述基站提供授时与定位功能的步骤。

3.如权利要求2所述的授时模组与基站的接口方法，其特征在于，所述根据所述第一比较结果和所述第二比较结果确定所述授时模组与所述基站之间是否存在欺骗信号的步骤之后，包括：

若所述授时模组与所述基站之间存在欺骗信号，则获取所述授时模组与所述基站之间的传输信号的码相位信息；

根据所述第一比较结果、第二比较结果和所述码相位信息确定欺骗信号的信号类型；

生成与所确定的信号类型生对应的告警信息，并输出；

根据所输出的告警信息对所述欺骗信息进行抑制处理，以保证收拾基站与导航卫星的授时同步。

4.如权利要求3所述的授时模组与基站的接口方法，其特征在于，所述根据所述第一比较结果、第二比较结果和所述码相位信息确定欺骗信号的信号类型的步骤包括：

若所述第一比较结果为伪距残差大于预设伪距残差，所述第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，且所述码相位信息为传输信号的码相位小于真实信号的码相位，则确定所述欺骗信号的信号类型为转发式欺骗信号；

若所述第一比较结果为伪距残差大于预设伪距残差，所述第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，且所述码相位信息为传输信号的码相位大于或等于真实信号，则确定所述欺骗信号的信号类型为生成式欺骗信号；

若所述第一比较结果为伪距残差小于预设伪距残差，所述第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，且所述码相位信息为传输信号的码相位大于或小于真实信号，则确定所述欺骗信号的信号类型为入侵式欺骗信号。

5.如权利要求4所述的授时模组与基站的接口方法，其特征在于，所述根据所输出的告警信息对所述欺骗信息进行抑制处理的步骤包括：

根据所输出的告警信息调整陷波器的运行参数；

运用陷波器以调整后的滤运行参数运行，以对相应类型的欺骗信息进行抑制处理。

6.如权利要求5所述的授时模组与基站的接口方法，其特征在于，所述根据所输出的告警信息调整陷波器的运行参数的步骤包括：

若所述告警信息为存在转发式欺骗信号，则确定陷波器运行的第一调整参数，以所述第一调整参数调整陷波器的运行参数；

若所述告警信息为存在生成式欺骗信号，则确定陷波器运行的第二调整参数，以所述第二调整参数调整陷波器的运行参数；

若所述告警信息为存在入侵式欺骗信号，则确定陷波器运行的第三调整参数，以所述第三调整参数调整陷波器的运行参数。

7.如权利要求2所述的授时模组与基站的接口方法，其特征在于，所述根据所述第一比较结果和所述第二比较结果确定所述授时模组与所述基站之间是否存在欺骗信号的步骤包括：

若第一比较结果为伪距残差小于预设伪距残差，且第二比较结果为多普勒残差小于预设多普勒残差，则确定授时模组与基站之间不存在欺骗信号；

若所述第二比较结果为多普勒残差大于预设多普勒残差，则确定授时模组与基站之间存在欺骗信号。

8.如权利要求1所述的授时模组与基站的接口方法，其特征在于，所述基于所述时间脉冲输出接口，获取授时模组捕获到的导航卫星的同步时间信息的步骤之前，包括：

根据所捕获的卫星信号确定授时模组的工作时钟的频率补偿值；

以所述频率补偿值对所述授时模组的工作时钟进行频率补偿，使所述授时模组捕获多个卫星导航系统发送的卫星信号。

9.一种卫星导航系统，其特征在于，所述卫星导航系统包括授时模组与基站，且所述卫星导航系统包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的授时模组与基站的接口程序，所述处理器执行所述授时模组与基站的接口程序时实现权利要求1-8中任一项所述的授时模组与基站的接口方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有授时模组与基站的接口程序，所述授时模组与基站的接口程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的授时模组与基站的接口方法的步骤。

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