CN112698563B - 卫星授时方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种卫星授时方法、装置、电子设备和存储介质，所述方法应用于预设区域内的多个接收机中每一接收机，包括：根据预设选星策略确定参考卫星；获取所述参考卫星发送的卫星观测信息，并根据所述卫星观测信息计算影响伪距观测量的各误差项；根据所述卫星观测信息、接收机的位置信息和所述各误差项，计算接收机钟差；根据所述接收机钟差对接收机进行时间校正。通过每一接收机根据同样的预设选星策略确定参考卫星，从而使得预设区域内的各个接收机能选择相同的参考卫星，进而根据相同的参考卫星完成授时。各个接收机之间无需进行相互通信，就可以完成高精度的卫星授时，实现了在无通信情况下对预设区域内的各接收机之间的高精度时间同步。
Description
技术领域
本申请涉及卫星导航领域，具体而言，涉及一种卫星授时方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
在各类时间同步方法中，卫星导航授时由于精度高、成本低等优点得到广泛的应用。但是，卫星导航授时的精度越发难以满足当前及未来协同作战集群对高精度时间同步的要求，而更高精度的卫星导航授时(共视)或双向卫星时间频率对比技术依赖通信链路来实现授时，难以在复杂电磁环境且通信阻断时实现各接收机之间的高精度时间同步。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种卫星授时方法、装置、电子设备和存储介质，用以实现在无通信情况下对预设区域内的各接收机之间的高精度时间同步。
第一方面，本发明提供一种卫星授时方法，应用于预设区域内的多个接收机中每一接收机，包括：根据预设选星策略确定参考卫星；获取所述参考卫星发送的卫星观测信息，并根据所述卫星观测信息计算影响伪距观测量的各误差项；根据所述卫星观测信息、接收机的位置信息和所述各误差项，计算接收机钟差；根据所述接收机钟差对接收机进行时间校正。
本申请实施例提供的卫星授时方法，应用于预设区域内的多个接收机中每一接收机，每一接收机根据同样的预设选星策略确定参考卫星，从而使得预设区域内的各个接收机能选择相同的参考卫星。然后根据参考卫星发送的卫星观测信息，计算影响伪距观测量的各误差项，并根据卫星观测信息、接收机的位置信息和各误差项，计算接收机钟差；根据接收机钟差对接收机进行时间校正。由于每一接收机选择相同的参考卫星，有效消除卫星钟差和轨道误差。再者，选择相同的参考卫星，参考卫星发射的卫星观测信号传输到各个接收机的路径基本一致，受到的空间传输干扰也基本相同，由空间传输干扰引起的传输延迟也基本相同，从而提高各个接收机之间卫星授时的相对精度。此外，采用本申请实施例提供的卫星授时方法，各个接收机之间无需进行相互通信，即无需建立通信链路，就可以完成高精度的卫星授时，实现了在无通信情况对预设区域内的各接收机之间的高精度时间同步。再者，相较于卫星导航授时(共视)或双向卫星时间频率对比技术，降低了设备成本，免去了链路租赁费用。
在可选的实施方式中，所述根据预设选星策略确定参考卫星，包括：根据星历确定在预设时间范围内的备选卫星；对所述备选卫星进行健康状态排查，并获取通过健康状态排查的备选卫星的各项卫星参数；根据所述卫星参数确定所述参考卫星。
在可选的实施方式中，所述获取通过健康状态排查的备选卫星的各项卫星参数，包括：获取通过所述健康状态排查的备选卫星的仰角、载噪比和方位角；获取所述仰角、所述载噪比和所述方位角各自对应的权重；相应地，所述根据所述卫星参数确定所述参考卫星，包括：根据所述仰角、所述载噪比和所述方位角和三者各自对应的权重确定所述参考卫星。
在可选的实施方式中，所述根据所述接收机钟差对接收机进行时间校正，包括：根据所述接收机钟差输出秒脉冲信号；对所述秒脉冲信号进行综合滤波。
在可选的实施方式中，所述对所述秒脉冲信号进行综合滤波，包括：以自适应卡尔曼滤波为主、结合驯服区间干扰滤波、滑动中位滤波和无偏FIR滤波中至少一种对所述秒脉冲信号进行滤波。
通过采用以自适应卡尔曼滤波为主、结合驯服区间干扰滤波、滑动中位滤波和无偏FIR滤波中至少一种对所述秒脉冲信号进行滤波，综合考虑到外部电磁干扰、接收机内部噪声、电源波动、卫星观测值抖动甚至外部震动等多种因素，从而有效保证接收机对外时间同步秒脉冲信号的稳定性与可靠性。
在可选的实施方式中，所述根据所述卫星观测信息计算影响伪距观测量的各项误差，包括：获取多频伪距观测量，根据所述多频伪距观测量计算电离层误差；获取环境参数和所述接收机的位置信息，根据所述环境参数和所述接收机的位置信息采用对流层延迟修正模型计算对流层误差；获取地球自转角速度和卫星信号到所述接收机的时间延迟，根据所述地球自转角速度和所述卫星信号到所述接收机的时间延迟计算地球自转延迟误差。
本申请实施例根据卫星观测信息计算影响伪距观测量的各误差项，以减少卫星观测信息在空间传输过程中的影响，提高卫星授时的精度。
在可选的实施方式中，所述方法还包括：实时确认授时进度及当前接收机的工作状态。
通过实时确认授时进度及当前接收机的工作状态，能及时发现突发故障及干扰，发出预警信息，进而保证时间同步精度的连续性以及系统的可用性。
第二方面，本发明提供一种卫星授时装置，包括：确定模块，用于根据预设选星策略确定参考卫星；计算模块，用于获取所述参考卫星发送的卫星观测信息，并根据所述卫星观测信息计算影响伪距观测量的各误差项；根据所述卫星观测信息、所述接收机的位置信息和所述各误差项，计算接收机钟差；校正模块，用于根据所述接收机钟差对接收机进行时间校正。
在可选的实施方式中，所述确定模块还用于根据星历确定在预设时间范围内的备选卫星；对所述备选卫星进行健康状态排查，并获取通过健康状态排查的备选卫星的各项卫星参数；根据所述卫星参数确定所述参考卫星。
在可选的实施方式中，所述确定模块还用于获取通过所述健康状态排查的备选卫星的仰角、载噪比和方位角；获取所述仰角、所述载噪比和所述方位角各自对应的权重；根据所述仰角、所述载噪比和所述方位角和三者各自对应的权重确定所述参考卫星。
在可选的实施方式中，所述校正模块还用于根据所述接收机钟差输出秒脉冲信号；对所述秒脉冲信号进行综合滤波。
在可选的实施方式中，所述校正模块还用于以自适应卡尔曼滤波为主、结合驯服区间干扰滤波、滑动中位滤波和无偏FIR滤波中至少一种对所述秒脉冲信号进行滤波。
在可选的实施方式中，所述计算模块还用于获取多频伪距观测量，根据所述多频伪距观测量计算电离层误差；获取环境参数和接收机的位置信息，根据所述环境参数和所述接收机的位置信息采用对流层延迟修正模型计算对流层误差；获取地球自转角速度和卫星信号到所述接收机的时间延迟，根据所述地球自转角速度和所述时间延迟计算地球自转延迟误差。
在可选的实施方式中，所述装置还包括：确认模块，用于实时确认授时进度及当前接收机的工作状态。
第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器读取并运行时，执行如前述实施方式中任一项所述的方法的步骤。
第四方面，本发明提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被计算机读取并运行时，执行如前述实施方式中任一项所述的方法的步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种卫星授时方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种卫星授时装置的结构框图；
图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。
图标：200-卫星授时装置；201-确定模块；202-计算模块；203-校正模块；204-确认模块；300-电子设备；301-处理器；302-通信接口；303-存储器；304-总线。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
授时技术在军事、科技和经济生活等领域中都有广泛应用。授时技术主要完成两方面的工作：第一，精确确定用户时钟相对于标准时间的偏差；第二，在两个或两个以上的不同地点实现时钟同步。
现有的授时手段主要包括有线授时和无线授时，有线授时技术主要包括TOD+1PPS、B码、NTP、PTP等，无线授时技术主要包括短波授时、长波授时、卫星导航授时(单向和共视)和卫星双向时间传递(TWSTFT)等。
其中，各种无线授时方式的技术现状见下表1所示。
表1无线授时技术现状
通过上述表1可知，当要求授时精度在10ns以内时，只有采用卫星导航授时(共视)或双向卫星时间频率对比技术进行卫星授时。然而上述两种授时技术，都需要依赖通信链路实现卫星授时，难以在复杂电磁环境且通信阻断时实现各接收机之间的高精度时间同步。
基于此，本申请实施例提供了提供一种卫星授时方法、装置、电子设备和存储介质，用以解决上述问题。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种卫星授时方法的流程图，该卫星授时方法可以包括如下步骤：
步骤S101：根据预设选星策略确定参考卫星。
步骤S102：获取参考卫星发送的卫星观测信息，并根据卫星观测信息计算影响伪距观测量的各误差项。
步骤S103：根据卫星观测信息、接收机的位置信息和各误差项，计算接收机钟差。
步骤S104：根据接收机钟差对接收机进行时间校正。
下面将结合示例对上述流程进行详细说明。
本申请实施例提供的卫星授时方法应用于预设区域内的多个接收机中每一接收机。由于每个接收机的卫星授时过程都相同，故为便于描述和理解，本实施例以某一个接收机为例，对其卫星授时过程进行说明。
步骤S101：根据预设选星策略确定参考卫星。
本申请实施例中，为了实现在复杂电磁环境且通信阻断时实现各接收机之间的高精度时间同步，在预设区域中的每个接收机均根据预设选星策略确定参考卫星。
卫星通常会根据自身的运行轨道不断运动，因此，对于位于预设区域中的各接收机而言，在某一段时间内，能观测到的卫星数量是有限的。现有技术中，由于不同的卫星所在的位置不同，与接收机的距离存在差异，若选择不同的参考卫星进行卫星授时，会引入不同的卫星钟差，进而导致接收机之间的授时时间出现差异，降低不同接收机之间时间同步的精度。而本实施例中，在进行卫星授时时，在该预设区域中，每个接收机均根据同样的预设选星策略确定参考卫星，可以保证每个接收机能选择出相同的参考卫星进行授时。
进一步的，步骤S101可以包括如下步骤：
第一步，根据星历确定在预设时间范围内的备选卫星；
第二步，对备选卫星进行健康状态排查，并获取通过健康状态排查的备选卫星的各项卫星参数；
第三步，根据卫星参数确定参考卫星。
本申请实施例中，在选择参考卫星时，首先根据星历确定在预设时间范围内的备选卫星。当需要进行卫星授时时，基于预报星历的卫星轨道确定临空时间窗口及范围，确认当前及下一时间段的备选卫星集合。前面介绍到，由于卫星会根据自身的运行轨道不断运动，在预设区域中的某一段时间内，能观测到的卫星数量是有限的。因此，基于预报星历确定在进行卫星授时的时间段内，预设区域中的接收机能接收到的各个卫星，将这些卫星作为备选卫星。
其次，对备选卫星进行健康状态排查，并获取通过健康状态排查的备选卫星的各项卫星参数。具体的，卫星在运行过程中，可能因为某些突发情况而不能正常工作(即健康状态不佳)。卫星会根据自身健康状态发出对应的信号，接收机根据该信号对备选卫星进行健康状态排查，将备选卫星中健康状况不佳的卫星剔除，然后获取通过健康状态排查的备选卫星的各项卫星参数。
可选的，获取通过健康状态排查的备选卫星的各项卫星参数可以包括如下步骤：
第一步，获取通过健康状态排查的备选卫星的仰角、载噪比和方位角；
第二步，获取仰角、载噪比和方位角各自对应的权重。
卫星的仰角、载噪比和方位角对卫星授时的准确性有较大的影响。为了提高卫星授时的精确性，获取通过健康状态排查的备选卫星的仰角、载噪比和方位角，然后获取仰角、载噪比和方位角各自对应的权重。
最后，根据卫星参数确定参考卫星。相应的，根据所述卫星参数确定参考卫星可以包括如下步骤：
根据仰角、载噪比和方位角和三者各自对应的权重确定参考卫星。
在获取备选卫星的仰角、载噪比和方位角和三者各自对应的权重后，通过加权的方式算出每一个备选卫星的权重值，选择权重值最高的备选卫星作为参考卫星。
需要说明的是，由于卫星的仰角和方位角的单位为度，而载噪比的单位为dB，为了能通过分配权重的方式计算每颗备选卫星的权重值，需要对获取的备选卫星的仰角、载噪比和方位角进行归一化处理。
具体的，仰角由0°～90°的归一化至0～1，即90°对应数值1，0°对应数值0，仰角的归一化数值靠近1代表仰角越大，则被选为参考卫星的概率越高。
卫星信号载噪比由35dB～50dB归一化至0～1，信号载噪比小于等于35dB时对应参数值为0，载噪比大于等于50dB时对应的参数值为1，载躁比的归一化数值越靠近1代表信号载噪比越大，则被选为参考卫星的概率越高。
卫星方位角的转换关系为：180°～360°归一化至1～0的范围，180°～0°归一化至1～0的范围，即方位角为180°时参数值为1，即优先选取位于赤道上空(南方)的GEO卫星(方位角为180°)作为参考卫星。
最后，分别对仰角、载噪比和方位角分配权重因子。可选的，权重因子可以为0.25、0.6、0.15，即仰角的权重为0.25，载噪比的权重为0.6，方位角的权重为0.15。将归一化的仰角、载噪比和方位角和各自对应的权重相乘后相加，得到备选卫星的权重值。选取备选卫星中权重值最大的备选卫星作为参考卫星。
需要说明的是，上述权重因子的数值仅为本申请实施例提供的一种示例，本申请不以此为限。
步骤S102：获取参考卫星发送的卫星观测信息，并根据卫星观测信息计算影响伪距观测量的各误差项。
本申请实施例中，通过步骤S101后，预设区域内的每一接收机都根据同样的预设选星策略确定出了一颗参考卫星。接收机获取参考卫星发送的卫星观测信息，并根据卫星观测信息计算影响伪距观测量的各误差项。
卫星观测信息在空间传输过程中，会受到各种影响，例如：电离层延迟、对流程延迟、地球自转延迟等影响，进而降低卫星授时的精度。本申请实施例根据卫星观测信息计算影响伪距观测量的各误差项，以减少卫星观测信息在空间传输过程中的影响，提高卫星授时的精度。
进一步的，步骤S102可以包括如下步骤：
第一步，获取多频伪距观测量，根据多频伪距观测量计算电离层误差。
第二步，获取环境参数和接收机的位置信息，根据环境参数和接收机的位置信息采用对流层延迟修正模型计算对流层误差。
第三步，获取地球自转角速度和卫星信号到接收机的时间延迟，根据地球自转角速度和时间延迟计算地球自转延迟误差。
针对电路层误差，基于北斗的载波相位观测量双频测量组合可以得出每个频率上电磁波的电离层延迟量，从而得到消除电离层影响之后的伪距观测值。由于单频改正模型一般情况下仅能改正电离层误差的50％～60％，而利用双频模式可消除电离层影响的95％，根据理论模型使用B1、B2频点组合进行电离层时延修正比使用B1、B3组合或B2、B3组合的结果理想。
因此，本申请实施例通过获取北斗的载波相位观测量双频测量B1和B2两个频段下的伪距观测量，并根据B1和B2两个频率下的伪距观测量计算电离层延迟。
针对对流层误差，本申请实施例获取环境参数和接收机的位置信息，根据环境参数和接收机的位置信息采用对流层延迟修正模型计算对流层误差。具体的，本申请实施例采用萨斯塔莫宁(Saastamoinen)模型计算对流层误差。其中，在萨斯塔莫宁(Saastamoinen)模型中，对流层误差可表示为：
式中，P0为地面气压；T0为地面温度；e0为地面水气压；
为地球自转所引起重力加速度变化的修正；
为接收机的地心大地纬度；h为接收机大地高。通过获取环境参数和接收机的位置信息，并将环境参数和接收机的位置信息代入萨斯塔莫宁(Saastamoinen)模型中，可以计算出卫星授时时的对流程误差。
需要说明的是，采用萨斯塔莫宁(Saastamoinen)模型计算对流层误差仅是本申请实施例提供的一种具体实施方式，还可以采用霍普菲尔德(Hopfield)模型，克罗布歇(Klobuchar)模型等模型计算对流层误差，申请对此不作限定。
针对地球自转延迟误差，本申请实施例获取地球自转角速度和卫星信号到接收机的时间延迟，根据地球自转角速度和时间延迟计算地球自转延迟误差。具体方式如下：
在计算参考卫星位置时必须考虑到地球旋转改正，若取ω为地球的自转角速度，则旋转的角度为：
式中，
为卫星信号到接收机的时间延迟。由此引起卫星在地球坐标系中的坐标变化(Δx,Δy,Δz)可表示为：
式中，(Xj,Yj,Zj)为卫星瞬时坐标。
则地球自转延迟误差为：
综上，本申请实施例通过获取地球自转角速度和卫星信号到接收机的时间延迟，根据地球自转角速度和时间延迟计算地球自转延迟误差。
步骤S103：根据卫星观测信息、接收机的位置信息和各误差项，计算接收机钟差。
本申请实施例中，经过步骤S102确定了影响伪距观测量的各误差项。而后，可以根据卫星观测信息、接收机的位置信息和各误差项，计算接收机钟差。
具体的，本申请实施例采用卫星无线电导航业务(Radio Navigation SatelliteSystem，RNSS)进行卫星授时。具体如下：
式中，P为伪距观测值，(XS,YS,ZS)为卫星坐标，(X,Y,Z)为接收机坐标，δatmos为大气延迟误差，δdT为卫星钟差，δdt为接收机钟差。其中，δatmos为经过步骤S102后确定的影响伪距观测量的各误差项，P、(XS,YS,ZS)和δdT均包含在卫星观测信息中，(X,Y,Z)为接收机的位置信息，上述均为已知量，由此可以求出接收机钟差δdt。
步骤S104：根据接收机钟差对接收机进行时间校正。
本申请实施例中，根据前述步骤S101、S102、S103，确定了接收机钟差，而后，接收机根据接收机钟差，对接收机本地时间进行校正，完成卫星授时。
需要说明的是，接收机进行时间校正可以包括如下步骤：
第一步，根据接收机钟差输出秒脉冲信号；
第二步，对秒脉冲信号进行综合滤波。
在卫星授时中，授时用户根据卫星的广播或定位信息不断地核准其时钟钟差，可以得到很高的时钟精度；根据通播或导航电文的时序特征，通过计数器，可以得到高精度的同步秒脉冲1pps信号，用于同/异地多通道数据采集与控制的同步操作。也就是说，卫星授时后，接收机最终会输出一个脉冲信号，即秒脉冲1pps信号。
然而，接收机秒脉冲会受到外部电磁干扰、接收机内部噪声、电源波动、卫星观测值抖动甚至外部震动等多种因素的影响。因此，需要对秒脉冲信号进行综合滤波，以保证接收机对外时间同步秒脉冲信号的稳定。
综合滤波的方式可以为：以自适应卡尔曼滤波为主、结合驯服区间干扰滤波、滑动中位滤波和无偏FIR滤波中至少一种对所述秒脉冲信号进行滤波。
为了保证接收机时钟稳定性和一致性，需要采用自适应卡尔曼滤波对秒脉冲进行滤波。在此基础上，考虑到外部电磁干扰、接收机内部噪声、电源波动、卫星观测值抖动甚至外部震动等多种因素，可以组合采用下述各种滤波方式进行滤波。
外部欺骗式干扰会造成接收机秒脉冲信号出现毛刺或者平移，采用驯服区间干扰滤波以消除秒脉冲信号中的毛刺或者平移。
针对多径及其他电磁干扰，可以采用滑动中位数滤波以消除秒脉冲信号中的多径和电磁干扰。
考虑到接收机内部存在高斯噪声、接收机电源波动会呈现一定频率的纹波形式，进而会对接收机输出的秒脉冲信号造成影响，可以采用无偏FIR滤波消除上述影响。
作为一种可选的实施方式，综合滤波的流程可以为：接收机输出秒脉冲信号后，依次进行驯服区间干扰滤波、滑动中位滤波、无偏FIR滤波和自适应卡尔曼滤波，最终输出稳定的秒脉冲信号。
通过采用以自适应卡尔曼滤波为主、结合驯服区间干扰滤波、滑动中位滤波和无偏FIR滤波中至少一种对所述秒脉冲信号进行滤波，综合考虑到外部电磁干扰、接收机内部噪声、电源波动、卫星观测值抖动甚至外部震动等多种因素，从而有效保证接收机对外时间同步秒脉冲信号的稳定性与可靠性。
作为一种可选的实施方式，卫星授时方法还可以包括：实时确认授时进度及当前接收机的工作状态。
具体的，卫导授时接收机的授时性能受到卫星端、空间段、接收机端多个阶段的影响，为保证时间同步精度的连续性以及系统的可用性，需要综合多种监测技术对各阶段的性能进行评估和状态监测，及时发现突发故障及干扰，发出预警信息。
本申请实施例采用下述检测方式实时确认授时进度及当前接收机的工作状态，具体过程如下：
首先采用导航电文卫星健康状态监测对卫星故障标识进行监测，以保证选取的参考卫星为健康卫星。
然后采用基于预报的实时卫星钟差完好性监测对卫星钟差的完好性进行检测，以保证获取的卫星发送的卫星钟差的准确性。
考虑到在进行卫星授时过程中，如果卫星观测信号经过的电离层发生了电离层闪烁，会极大影响卫星授时的准确性。因此，需要采用基于码环NCO调整量的电离层闪烁监测对电离层闪烁进行检测。
当接收机附近存在反射物，会使卫星观测信号产生反射，进而影响卫星授时的准确性。因此，需要采用基于斜率观测的多径消除技术MET对多径效应进行检测。
在卫星授时过程中，如果出现载波相位周跳，会对卫星授时的准确性产生影响。因此，需要采用观测量高次差检测技术对载波相位周跳进行检测。
通过实时确认授时进度及当前接收机的工作状态，综合多种监测技术对各阶段的性能进行评估和状态监测，及时发现突发故障及干扰，发出预警信息，进而保证时间同步精度的连续性以及系统的可用性。
综上所述，本申请实施例提供的卫星授时方法，应用于预设区域内的多个接收机中每一接收机，每一接收机根据同样的预设选星策略确定参考卫星，从而使得预设区域内的各个接收机能选择相同的参考卫星。然后根据参考卫星发送的卫星观测信息，计算影响伪距观测量的各误差项，并根据卫星观测信息、接收机的位置信息和各误差项，计算接收机钟差；根据接收机钟差对接收机进行时间校正。由于每一接收机选择相同的参考卫星，有效消除卫星钟差和轨道误差。再者，选择相同的参考卫星，参考卫星发射的卫星观测信号传输到各个接收机的路径基本一致，受到的空间传输干扰也基本相同，由空间传输干扰引起的传输延迟也基本相同，从而提高各个接收机之间卫星授时的相对精度。此外，采用本申请实施例提供的卫星授时方法，各个接收机之间无需进行相互通信，即无需建立通信链路，就可以实现高精度的卫星授时，实现了在无通信区域下各接收机之间的高精度时间同步。再者，相较于卫星导航授时(共视)或双向卫星时间频率对比技术，降低了设备成本，免去了链路租赁费用。
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供一种卫星授时装置。请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种卫星授时装置的结构框图，该卫星授时装置200包括：
确定模块201，用于根据预设选星策略确定参考卫星；
计算模块202，用于获取所述参考卫星发送的卫星观测信息，并根据所述卫星观测信息计算影响伪距观测量的各误差项；根据所述卫星观测信息、所述接收机的位置信息和所述各误差项，计算接收机钟差；
校正模块203，用于根据所述接收机钟差对接收机进行时间校正。
在可选的实施方式中，所述确定模块201还用于根据星历确定在预设时间范围内的备选卫星；对所述备选卫星进行健康状态排查，并获取通过健康状态排查的备选卫星的各项卫星参数；根据所述卫星参数确定所述参考卫星。
在可选的实施方式中，所述确定模块201还用于获取通过所述健康状态排查的备选卫星的仰角、载噪比和方位角；获取所述仰角、所述载噪比和所述方位角各自对应的权重；根据所述仰角、所述载噪比和所述方位角和三者各自对应的权重确定所述参考卫星。
在可选的实施方式中，所述校正模块203还用于根据所述接收机钟差输出秒脉冲信号；对所述秒脉冲信号进行综合滤波。
在可选的实施方式中，所述校正模块203还用于以自适应卡尔曼滤波为主、结合驯服区间干扰滤波、滑动中位滤波和无偏FIR滤波中至少一种对所述秒脉冲信号进行滤波。
在可选的实施方式中，所述计算模块202还用于获取多频伪距观测量，根据所述多频伪距观测量计算电离层误差；获取环境参数和接收机的位置信息，根据所述环境参数和所述接收机的位置信息采用对流层延迟修正模型计算对流层误差；获取地球自转角速度和卫星信号到所述接收机的时间延迟，根据所述地球自转角速度和所述时间延迟计算地球自转延迟误差。
在可选的实施方式中，所述装置还包括：确认模块204，用于实时确认授时进度及当前接收机的工作状态。
请参照图3，图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图，该电子设备300包括：至少一个处理器301，至少一个通信接口302，至少一个存储器303和至少一个总线304。其中，总线304用于实现这些组件直接的连接通信，通信接口302用于与其他节点设备进行信令或数据的通信，存储器303存储有处理器301可执行的机器可读指令。当电子设备300运行时，处理器301与存储器303之间通过总线304通信，机器可读指令被处理器301调用时执行上述卫星授时方法。
处理器301可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器301可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其可以实现或者执行本申请实施例中公开的各种方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器303可以包括但不限于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
可以理解，图3所示的结构仅为示意，电子设备300还可包括比图3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。于本申请实施例中，电子设备300可以是，但不限于台式机、笔记本电脑、智能手机、智能穿戴设备、车载设备等实体设备，还可以是虚拟机等虚拟设备。另外，电子设备300也不一定是单台设备，还可以是多台设备的组合，例如服务器集群，等等。于本申请实施例中，卫星授时方法中的服务器可以采用图3示出的电子设备300实现。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述实施例中卫星授时方法的步骤。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
需要说明的是，功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种卫星授时方法，其特征在于，应用于预设区域内的多个接收机中每一接收机，包括：
根据预设选星策略确定参考卫星；
获取所述参考卫星发送的卫星观测信息，并根据所述卫星观测信息计算影响伪距观测量的各误差项；
根据所述卫星观测信息、接收机的位置信息和所述各误差项，计算接收机钟差；
根据所述接收机钟差对接收机进行时间校正；
所述根据预设选星策略确定参考卫星，包括：
根据星历确定在预设时间范围内的备选卫星；
对所述备选卫星进行健康状态排查，并获取通过健康状态排查的备选卫星的各项卫星参数；
根据所述卫星参数确定所述参考卫星。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取通过健康状态排查的备选卫星的各项卫星参数，包括：
获取通过所述健康状态排查的备选卫星的仰角、载噪比和方位角；
获取所述仰角、所述载噪比和所述方位角各自对应的权重；
相应地，所述根据所述卫星参数确定所述参考卫星，包括：
根据所述仰角、所述载噪比和所述方位角和三者各自对应的权重确定所述参考卫星。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述接收机钟差对接收机进行时间校正，包括：
根据所述接收机钟差输出秒脉冲信号；
对所述秒脉冲信号进行综合滤波。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述秒脉冲信号进行综合滤波，包括：
以自适应卡尔曼滤波为主、结合驯服区间干扰滤波、滑动中位滤波和无偏FIR滤波中至少一种对所述秒脉冲信号进行滤波。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述卫星观测信息计算影响伪距观测量的各项误差，包括：
获取多频伪距观测量，根据所述多频伪距观测量计算电离层误差；
获取环境参数和接收机的位置信息，根据所述环境参数和所述接收机的位置信息采用对流层延迟修正模型计算对流层误差；
获取地球自转角速度和卫星信号到所述接收机的时间延迟，根据所述地球自转角速度和所述时间延迟计算地球自转延迟误差。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
实时确认授时进度及当前接收机的工作状态。
7.一种卫星授时装置，其特征在于，应用于预设区域内的多个接收机中每一接收机，所述装置包括：
确定模块，用于根据预设选星策略确定参考卫星；
获取模块，用于获取所述参考卫星发送的卫星观测信息，并根据所述卫星观测信息计算影响伪距观测量的各误差项；
计算模块，用于根据所述卫星观测信息、接收机的位置信息和所述各误差项，计算接收机钟差；
校正模块，用于根据所述接收机钟差对接收机进行时间校正；
所述确定模块用于根据星历确定在预设时间范围内的备选卫星；对所述备选卫星进行健康状态排查，并获取通过健康状态排查的备选卫星的各项卫星参数；根据所述卫星参数确定所述参考卫星。
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器读取并运行时，执行如权利要求1-6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被计算机读取并运行时，执行如权利要求1-6中任一项所述的方法的步骤。
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