CN112787705B - 一种授时系统以及方法 - Google Patents

一种授时系统以及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112787705B
CN112787705B CN202011584120.2A CN202011584120A CN112787705B CN 112787705 B CN112787705 B CN 112787705B CN 202011584120 A CN202011584120 A CN 202011584120A CN 112787705 B CN112787705 B CN 112787705B
Authority
CN
China
Prior art keywords
clock
time service
observation
difference
observation data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011584120.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112787705A (zh
Inventor
武美芳
孙保琪
杨旭海
张喆
王源昕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Time Service Center of CAS
Original Assignee
National Time Service Center of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Time Service Center of CAS filed Critical National Time Service Center of CAS
Priority to CN202011584120.2A priority Critical patent/CN112787705B/zh
Publication of CN112787705A publication Critical patent/CN112787705A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112787705B publication Critical patent/CN112787705B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1851—Systems using a satellite or space-based relay
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/05—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing aiding data
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/25—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS
    • G01S19/256—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS relating to timing, e.g. time of week, code phase, timing offset
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1851—Systems using a satellite or space-based relay
    • H04B7/18519—Operations control, administration or maintenance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明提供的一种授时系统及方法，根据用户端需求确定目标授时子系统，然后以预设周期进行拼接获得观测数据集，提高观测数据的稳定性，使用国家标准时间替换目标授时子系统的系统时钟，提高参考时钟的准确性，然后基于预处理后满足合格条件的观测数据集求解第一时钟差，之后再对精密的第一时钟差进行钟跳探测剔除，基于剔除后的第一时钟差预报当前时刻的下一时刻的第二卫星钟差，提高预报的准确性，对获取的导航电文进行解析获得卫星广播钟差，将第二卫星钟差与广播钟差作差值广播给用户端，用户端基于实时观测数据以及第二时钟差，求解国家标准时间与自身的时钟差，完成授时。因此本授时系统可以实现简洁且较高精度的单向授时。

Description

一种授时系统以及方法
技术领域
本发明属于卫星授时技术领域，具体涉及一种授时系统以及方法。
背景技术
世界上各个国家地理位置不同，时间上存在一些差异。为了区分在不同区域的时间差异，UTC(协调世界时，Coordinated Universal Time)开始正式成为国际标准时间，基于UTC的授时方案也随之产生。
目前，基于UTC的授时主要技术手段包括：网络授时、电话授时、低频时码授时、短波授时、长波授时、GNSS授时及光纤授时等。在这些授时方案中GNSS授时方案的精度最高，可达10-50ns，且因其信号覆盖范围广且不受用户数量限制而被广泛使用。
GNSS授时系统包括：GPS子系统、BDS子系统、GLONASS系统以及Galileo子系统，每一个子系统都包括多个卫星，每个卫星上都有卫星自身时钟，即系统时钟，每一子系统都有自己的系统时间，每一个子系统中的卫星相互配合都可以完成用户端的授时。以北斗子系统为例，授时过程如下：北斗子系统中每一个卫星获取该子系统的系统钟，计算卫星钟与系统钟的钟差，将该钟差发送给用户端。用户端接收到该钟差之后，解算时使用粗差探测，得到用户钟与系统钟的钟差，由此获知自身的时间。
由于子系统时间会实时变化，卫星获取系统钟易发生丢包现象，因此子系统时钟稳定性不高，每个子系统都有差异性，其系统时间也存在差异，因此当授时子系统时，用户端获知自身时间多少存在差异，导致准确性不高。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种授时系统以及方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供的一种授时系统，包括多个授时子系统、各卫星导航系统运控中心、服务端以及用户端，所述服务端包括服务接收机以及服务器，所述用户端包括用户接收机以及授时解算处理器，所述服务接收机与多个授时子系统之间互相通信，
所述用户端，发送授时需求至所述服务接收机；
所述服务接收机，用于接收用户端发送的授时需求，基于所述授时需求从多个授时子系统中确定目标授时子系统，发送数据获取请求；
其中，目标授时子系统包括多个目标卫星；
所述目标授时子系统，用于接收所述数据获取请求，并将自身的高频观测数据发送给服务接收机；
其中，所述高频观测数据包括目标授时子系统的系统时钟以及每个目标卫星的卫星时钟；
所述服务接收机，用于接收所述高频观测数据，并发送给服务器；
所述服务器，用于将所述高频观测数据以预设周期进行拼接，获得观测数据集，对所述观测数据集进行预处理，以使所述观测数据集满足预设的合格条件；使用国家标准时间替换所述目标授时子系统的系统时钟，基于满足合格条件的观测数据集，求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间的第一时钟差，对所述第一时钟差进行钟跳探测剔除跳变的第一时钟差，基于剔除后的第一时钟差预报当前时刻的下一时刻的第二卫星钟差；获取自身数据库存储的所述各卫星导航系统运控中心的导航电文，对所述导航电文进行解析，获得所述卫星广播钟差，将所述第二卫星钟差与广播钟差作差值，并将所述差值转换为广播格式，将转换为广播格式的差值进行广播；
所述用户接收机，用于观测所述授时子系统，生成实时观测数据，并接收所述广播格式的差值，并发送给授时解算处理器；
其中，实时观测数据包括目标授时子系统的系统时钟以及每个目标卫星的卫星时钟，所述实时观测数据与所述高频观测数据的观测周期不同；
所述授时解算处理器，用于接收所述实时观测数据以及所述广播格式的差值，获取自身数据库存储的所述各卫星导航系统运控中心的导航电文，对该导航电文进行解析获得卫星广播钟差，基于卫星广播钟差确定第二时钟差，基于所述实时观测数据以及所述第二时钟差，求解国家标准时间与自身的时钟差，基于该时钟差确定自身的时钟。
可选的，所述服务器，在接收高频观测数据之后，进一步用于根据用户端的授时需求中携带的授时精度要求，确定所述预设周期。
可选的，所述服务器，在获得观测数据集之后，进一步用于，
对所述观测数据集按照各卫星的信号强度进行剔除，获得第一数据集；
其中，观测数据集携带各卫星每个历元每个频点的信号强度、各个频点的伪距观测数据以及各个频点的相位观测数据，所述伪距观测数据以及相位观测数据中携带所述系统时钟以及卫星时钟；
根据预设的系统需求，确定第一数量个目标信号频点；
在所述第一数据集中确定各个目标信号频点对应的伪距观测数据以及相位观测值；
将目标信号频点对应的伪距观测数据组成第一观测集合，以及将目标信号频点对应的相位观测值组成第二观测集合；
其中，所述第一观测集合以及第二观测集合为无电离层组合观测集合；
将所述第一观测集合进行历元间差分以及将第二观测集合进行历元间差分，获得本历元与前一历元的接收机钟差之差；
当所述钟差之差大于预设的差值阈值时，则删除所述观测数据集中本历元的伪距观测数据以及本历元的相位观测数据，获得第二数据集；
对所述第二数据集进行组合，形成M-W组合观测集合；
对M-W组合观测集合进行周跳探测，确定发生周跳的观测数据以及该观测数据对应的历元；
在所述第二数据集中将发生周跳历元的伪距观测数据以及本历元的相位观测数据剔除，获得第三数据集；
对所述第三数据集进行组合，形成无电离层组合观测集合；
将同一历元伪距观测数据的无电离层组合观测集合以及相位观测数据的无电离层组合观测集合求取目标差值；
计算所述目标差值的RMS值；
当所述目标差值的RMS大于预设的RMS门限值时，则确定第三数据集中本历元的伪距以及本历元的相位观测值不合格；
在所述第三数据集中将不合格历元的伪距观测数据以及相位观测数据剔除，获得符合预设的合格条件的观测数据集。
可选的，所述服务器，进一步用于，
使用预设的第一组合公式，将目标信号频点对应的伪距观测数据组成第一观测集合，以及将目标信号频点对应的相位观测值组成第二观测集合；
使用预设的第二组合公式对所述第二数据集进行组合，形成M-W组合观测集合；
使用预设的第一组合公式，对所述第三数据集进行组合，形成无电离层组合观测集合；
其中，所述第一数量个数为2，所述第一组合公式为：
Figure GDA0003209403870000051
Figure GDA0003209403870000052
所述第二组合公式为：
Figure GDA0003209403870000053
其中，L3表示无电离层组合伪距观测值，P3表示无电离层组合相位观测值，L1表示第一个信号频点的伪距观测值，L2表示第二个信号频点的伪距观测值；P1表示第一个信号频点的相位观测值，P2表示第二个信号频点的相位观测值，f1表示第一个信号频点，f2表示第二个信号频点，L6表示M-W组合观测值。
可选的，所述服务端，在使用国家标准时间替换所述目标授时子系统的系统时钟，进一步用于，
使用预设的钟差计算公式，求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间的第一时钟差；
其中，钟差计算公式包括伪距钟差计算公式以及相位钟差计算公式，所述伪距钟差计算公式为：
Figure GDA0003209403870000061
所述相位钟差计算公式为：
Figure GDA0003209403870000062
其中，
Figure GDA0003209403870000063
为通过伪距观测值计算的第一钟差，t表示观测历元，
Figure GDA0003209403870000064
表示观测历元的站星距，c表示光速，
Figure GDA0003209403870000065
表示伪距观测值，i表示服务接收机，k表示目标卫星，f表示频率，δi(t)表示观测历元的服务接收机钟差，
Figure GDA0003209403870000066
表示频率f上的电离层延迟，
Figure GDA0003209403870000067
表示对流层延迟，
Figure GDA0003209403870000068
表示码信号的观测噪声，
Figure GDA0003209403870000069
表示通过相位观测值计算的第一卫星钟差，
Figure GDA00032094038700000610
表示相位观测值，
Figure GDA00032094038700000611
表示整周相位模糊度，
Figure GDA00032094038700000612
表示相位的观测噪声，λf表示f频率的波长。
可选的，所述服务器，在求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间的第一时钟差之后，进一步用于，
计算相邻历元的第一时钟差的变化值的平均值；
确定发生钟差跳变的历元；
当多个历元的第一时钟差发生大小相同符号相反的两个跳变时，则将多个历元间对应的第一时钟差标记为钟跳异常；
剔除钟跳异常的第一时钟差，获得剔除跳变的第一时钟差。
可选的，所述服务器，进一步用于，
使用预设的均值计算公式，计算相邻历元的第一时钟差的变化值的平均值；
所述均值计算公式为：
Figure GDA0003209403870000071
其中，
Figure GDA0003209403870000072
表示平均值，n表示历元个数，δ(ti)表示ti时刻的第一时钟差，δ(ti-1)表示ti-1时刻的第一时钟差，i表示时刻序号，t表示时刻或历元，ti-1表示i-1时刻，ti表示i时刻，τ为用户端指定的用户区间；
使用预设的钟差跳变公式，确定可能发生钟差跳变的历元；
所述钟差跳变公式为：
Figure GDA0003209403870000073
其中，p表示时刻序号，t表示时刻或历元，δ(tp)表示tp时刻的第一时钟差，δ(tp-1)表示tp-1时刻的第一时钟差，τ为用户端指定的用户区间，
Figure GDA0003209403870000074
表示平均值，
Figure GDA0003209403870000075
为
Figure GDA0003209403870000076
的标准差；
使用预设的钟跳判断公式，确定多个历元是否存在相同的第一时钟差发生大小相同符号相反的两个跳变；
所述钟跳判断公式为：
Figure GDA0003209403870000077
其中，t表示时刻或历元，m和n均表示时刻序号，m表示与n不同的时刻，δ(tm)表示tm时刻的第一时钟差，δ(tm+1)表示tm+1时刻的第一时钟差；δ(tn)表示tn时刻的第一时钟差，δ(tn-1)表示tn-1时刻的第一时钟差，τ为用户端指定的用户区间，
Figure GDA0003209403870000078
表示平均值，
Figure GDA0003209403870000079
为
Figure GDA00032094038700000710
的标准差。
可选的，所述服务器，进一步用于，
利用最小二乘法确定预设的预报模型的系数；
将剔除后的第一时钟差输入所述预报模型，获得所述预报模型输出下一时刻的第二时钟差；
所述预报模型为：
Figure GDA0003209403870000081
其中，t为第一时钟差的时刻，t0为初始时刻，m表示多项式
Figure GDA0003209403870000082
的次数，ai表示多项式系数；ωj表示周期项
Figure GDA0003209403870000083
的周期，bsj表示正弦系数，bcj表示余弦系数，ck表示随机噪声，ti+1为第二时钟差的时刻，δ(ti+1)为ti+1时刻的第二时钟差。
可选的，所述授时解算处理器，进一步用于，
基于所述高频观测数据以及所述第二时钟差，使用预设的用户钟差计算公式，求解国家标准时间与自身的时钟差；
其中，用户钟差计算公式包括伪距用户钟差计算公式以及相位用户钟差计算公式，
所述相位用户钟差计算公式为：
Figure GDA0003209403870000084
所述伪距用户钟差计算公式为：
Figure GDA0003209403870000085
其中，Δtkl(i)为通过相位观测数据计算的用户接收机钟差，Δtkp(i)为通过伪距观测值计算的用户接收机钟差，k表示测站号，j表示卫星号，i表示观测历元，c为真空中光速，
Figure GDA0003209403870000086
表示相位观测值，
Figure GDA0003209403870000087
表示信号发射时刻的卫星位置到信号接收机位置之间的几何距离，Δtj(i)表示卫星钟差，
Figure GDA0003209403870000088
表示对流层延迟影响，
Figure GDA0003209403870000089
为电离层延迟，λ为波长，
Figure GDA00032094038700000810
表示整周相位模糊度，
Figure GDA00032094038700000811
表示相位观测噪声，
Figure GDA00032094038700000812
表示伪距观测噪声，
Figure GDA00032094038700000813
表示伪距。
第二方面，本发明提供的一种授时方法，应用于第一方面的授时系统，所述授时系统包括多个授时子系统、各卫星导航系统运控中心、服务端以及用户端，所述用户端包括用户接收机以及授时解算处理器，所述服务接收机与多个授时子系统之间互相通信，所述授时方法包括：
所述用户端发送授时需求至所述服务接收机；
所述服务接收机接收用户端发送的授时需求，基于所述授时需求从多个授时子系统中确定目标授时子系统，发送数据获取请求；
其中，目标授时子系统包括多个目标卫星，每个目标卫星通过服务端与用户端通信；
所述授时子系统接收所述数据获取请求，并将自身的高频观测数据发送给服务接收机；
其中，所述高频观测数据包括目标授时子系统的系统时钟以及每个目标卫星的卫星时钟；
所述服务接收机接收所述高频观测数据，并发送给服务器以及用户接收机；
所述服务器将所述高频观测数据以预设周期进行拼接，获得观测数据集，对所述观测数据集进行预处理，以使所述观测数据集满足预设的合格条件；使用国家标准时间替换所述目标授时子系统的系统时钟，基于满足合格条件的观测数据集，求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间的第一时钟差，对所述第一时钟差进行钟跳探测剔除跳变的第一时钟差，基于剔除后的第一时钟差预报当前时刻的下一时刻的第二卫星钟差；获取自身数据库存储的所述各卫星导航系统运控中心的导航电文，对所述导航电文进行解析，获得所述卫星广播钟差，将所述第二卫星钟差与广播钟差作差值，并将所述差值转换为广播格式，将转换为广播格式的差值进行广播；
所述用户接收机观测所述授时子系统，生成实时观测数据，并接收所述广播格式的差值，并发送给授时解算处理器；
其中，实时观测数据包括目标授时子系统的系统时钟以及每个目标卫星的卫星时钟，所述实时观测数据与所述高频观测数据的观测周期不同；
所述授时解算处理器接收所述实时观测数据以及所述广播格式的差值，获取自身数据库存储的所述各卫星导航系统运控中心的导航电文，对该导航电文进行解析获得卫星广播钟差，基于卫星广播钟差确定第二时钟差，基于所述实时观测数据以及所述第二时钟差，求解国家标准时间与自身的时钟差，基于该时钟差确定自身的时钟。本发明实施例提供的一种授时系统，根据用户端需求确定目标授时子系统，然后以预设周期进行拼接观测数据集，提高观测数据的稳定性，使用国家标准时间替换目标授时子系统的系统时钟，提高参考时钟的准确率，然后基于预处理后满足合格条件的观测数据集，求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间精密的第一时钟差，之后再对精密的第一时钟差进行钟跳探测剔除，基于剔除后的第一时钟差预报当前时刻的下一时刻的第二卫星钟差，提高预报的准确性，之后对获取的导航电文进行解析获得卫星广播钟差，将第二卫星钟差与广播钟差作差值，广播给用户端，用户端基于卫星广播钟差确定第二时钟差，基于高频观测数据以及第二时钟差，求解国家标准时间与自身的时钟差。因此本授时系统可以实现简洁且较高精度的单向授时。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种授时系统结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种授时方法的交互图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供的一种授时系统，包括各卫星导航系统运控中心1、多个授时子系统2、服务端3以及用户端4，所述服务端3包括服务接收机31以及服务器32，所述用户端4包括用户接收机41以及授时解算处理器42，所述服务接收机与多个授时子系统之间互相通信，
所述用户端，发送授时需求至所述服务接收机；
所述服务接收机，用于接收用户端发送的授时需求，基于所述授时需求从多个授时子系统中确定目标授时子系统，发送数据获取请求；
可以理解，服务接收机可以使用物理连接，连接UTC(k)的主钟信号，主钟信号包括10M信号和1PPS信号。UTC(k)是协调世界时间，UTC从1972年1月开始，正式成为国际标准时间，大多数的UTC(k)是各国的标准时间。
其中，可以根据系统设置或用户端的授时需求，确定需要使用的导航系统，即目标授时子系统，目标授时子系统可以是是GPS、GLONASS、Galileo、BDS等各个导航系统的某一个或某几个的组合。当目标授时子系统为多个时，每个目标授时子系统在服务端授时过程没有变化，在用户端时，授时解算处理器在接收到多个目标子系统授时的时钟时，会进行时钟融合处理，得到融合后的时钟，以此提高授时的正确性。
其中，目标授时子系统包括多个目标卫星。
所述目标授时子系统，用于接收所述数据获取请求，并将自身的高频观测数据发送给服务接收机；
可以理解，数据获取请求中会携带需要获取的数据类型、需要获取数据的时间段以及具体来源地。
其中，所述高频观测数据包括目标授时子系统的系统时钟以及每个目标卫星时钟；
所述服务接收机，用于接收所述高频观测数据，并发送给服务器以及用户接收机；
所述服务器，用于将所述高频观测数据以预设周期进行拼接，获得观测数据集，对所述观测数据集进行预处理，以使所述观测数据集满足预设的合格条件；使用国家标准时间替换所述目标授时子系统的系统时钟，基于满足合格条件的观测数据集，求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间的第一时钟差，对所述第一时钟差进行钟跳探测剔除跳变的第一时钟差，基于剔除后的第一时钟差预报当前时刻的下一时刻的第二卫星钟差；获取自身数据库存储的所述各卫星导航系统运控中心的导航电文，对所述导航电文进行解析，获得所述卫星广播钟差，将所述第二卫星钟差与广播钟差作差值，并将所述差值转换为广播格式，将转换为广播格式的差值进行广播；
其中，预设周期与授时精度要求相关，可以根据用户端的授时需求中携带的授时精度要求，确定所述预设周期。所述预报的卫星钟差的格式为文件格式，所述文件格式为RINEX。因此需要将文件格式进行转化。导航电文中携带参数af0，af1，af2，toc及Δtr。依据ICD(空间信号接口控制)文件，可得到所需时刻的卫星广播钟差。
Δts＝af0+af1(t-toc)+af2(t-toc)2+Δtr
其中，t时刻的卫星钟差为Δts，af0，af1，af2为系数，toc为时钟数据的参考时间，t为钟差时刻，Δtr为相对论效应校正项。之后将以UTC(k)为参考的实时卫星钟差与广播钟差做差，将差值转换为RTNET格式，并通过TCP/IP/UDP，串口通信等方式上传给BNC软件。BNC软件通过Ntripcaster软件生成RTCM SSR改正数并实现广播。
可以理解，可以通过FTP下载等方式，获得iGMAS或IGS或其他跟踪站的，确定使用的导航系统的高频观测文件，并以一定时长为周期拼接。拼接后形成观测数据集，该观测数据集携带观测到的各卫星所搭载的卫星钟的时钟信息和跟踪站接收机的时钟信息。高频观测数据可以是iGMAS/IGS发布的各跟踪站的小时观测文件或15分钟观测文件，也可以是将实时观测数据流按照所需时间间隔(如10分钟、5分钟等)存储所形成的观测文件，一定时长是指，根据用户对授时精度等方面的需求，确定的高频观测文件拼接长度，例如24小时或12小时等。
所述用户接收机，用于观测所述授时子系统，生成实时观测数据，并接收所述广播格式的差值，并发送给授时解算处理器；
其中，实时观测数据包括目标授时子系统的系统时钟以及每个目标卫星的卫星时钟，所述实时观测数据与所述高频观测数据的观测周期不同；
所述授时解算处理器，用于接收所述实时观测数据以及所述广播格式的差值，获取自身数据库存储的所述各卫星导航系统运控中心的导航电文，对该导航电文进行解析获得卫星广播钟差，基于卫星广播钟差确定第二时钟差，基于所述实时观测数据以及所述第二时钟差，求解国家标准时间与自身的时钟差，基于该时钟差确定自身的时钟。
本发明实施例提供的一种授时系统，根据用户端需求确定目标授时子系统，然后以预设周期进行拼接观测数据集，提高观测数据的稳定性，使用国家标准时间替换所述目标授时子系统的系统时钟，提高参考时钟的准确率，进一步以提高授时方法及系统所需实时卫星钟差等产品的稳定性，然后基于预处理后满足合格条件的观测数据集，求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间精密的第一时钟差，之后再对精密的第一时钟差进行钟跳探测剔除，基于剔除后的第一时钟差预报当前时刻的下一时刻的第二卫星钟差，提高预报的准确性，之后对获取的导航电文进行解析获得所述卫星广播钟差，将所述第二卫星钟差与广播钟差作差值，广播给用户端，用户端基于卫星广播钟差确定第二时钟差，基于实时观测数据以及所述第二时钟差，求解国家标准时间与自身的时钟差。因此本授时系统可以实现简洁且较高精度的单向授时。
实施例二
作为本发明一种可选的实施例，所述服务器，在获得观测数据集之后，进一步用于，
对所述观测数据集按照各卫星的信号强度进行剔除，获得第一数据集；
其中，可以设置门限值，将信号强度低于门限值的观测数据进行剔除。
其中，观测数据集携带各卫星每个历元每个频点的信号强度、各个频点的伪距观测数据以及各个频点的相位观测数据，所述伪距观测数据以及相位观测数据中携带所述系统时钟以及卫星时钟；
根据预设的系统需求，确定第一数量个目标信号频点；
在所述第一数据集中确定各个目标信号频点对应的伪距观测数据以及相位观测值；
将目标信号频点对应的伪距观测数据组成第一观测集合，以及将目标信号频点对应的相位观测值组成第二观测集合；
其中，所述第一观测集合以及第二观测集合为无电离层组合观测集合；
将所述第一观测集合进行历元间差分以及将第二观测集合进行历元间差分，获得本历元与前一历元的接收机钟差之差；
当所述钟差之差大于预设的差值阈值时，则删除所述观测数据集中本历元的伪距观测数据以及本历元的相位观测数据，获得第二数据集；
对所述第二数据集进行组合，形成M-W组合观测集合；
对M-W组合观测集合进行周跳探测，确定发生周跳的观测数据以及该观测数据对应的历元；
在所述第二数据集中将发生周跳历元的伪距观测数据以及本历元的相位观测数据剔除，获得第三数据集；
对所述第三数据集进行组合，形成无电离层组合观测集合；
将同一历元伪距观测数据的无电离层组合观测集合以及相位观测数据的无电离层组合观测集合求取目标差值；
计算所述目标差值的RMS值；
当所述目标差值的RMS大于预设的RMS门限值时，则确定第三数据集中本历元的伪距以及本历元的相位观测值不合格；
在所述第三数据集中将不合格历元的伪距观测数据以及相位观测数据剔除，获得符合预设的合格条件的观测数据集。
可以理解，拼接后形成的观测数据集中，携带各卫星的信号强度，信号强度通常为0-9。首先将信号强度小于设定门限的观测值删除。本实施例设置门限值可以但是不限于为2或3，以此提高观测数据集的质量，为后续处理提高效率。
可以理解，处理的观测数据集，根据系统需求，确定需要使用的每个导航系统的两个信号频点。观测数据集包括选定的导航系统的两个频点的伪距和相位观测值，形成无电离层组合观测值L3和P3。将L3和P3分别进行历元间差分，对本历元与前一个历元的接收机钟差之差进行检查，如果该值大于50ns，则认为本历元的观测值不合格，在观测数据集中，将该历元的伪距和相位观测数据均剔除。
实施例三
作为本发明可选的一种实施例，所述服务器，进一步用于，
使用预设的第一组合公式，将目标信号频点对应的伪距观测数据组成第一观测集合，以及将目标信号频点对应的相位观测值组成第二观测集合；
使用预设的第二组合公式对所述第二数据集进行组合，形成M-W组合观测集合；
使用预设的第一组合公式，对所述第三数据集进行组合，形成无电离层组合观测集合；
其中，所述第一数量个数为2，所述第一组合公式为：
Figure GDA0003209403870000171
Figure GDA0003209403870000172
所述第二组合公式为：
Figure GDA0003209403870000173
其中，L3表示无电离层组合伪距观测值，P3表示无电离层组合相位观测值，L1表示第一个信号频点的伪距观测值，L2表示第二个信号频点的伪距观测值；P1表示第一个信号频点的相位观测值，P2表示第二个信号频点的相位观测值，f1表示第一个信号频点，f2表示第二个信号频点，L6表示M-W组合观测值。
实施例四
作为本发明可选的一种实施例，所述服务端，进一步用于，
使用预设的钟差计算公式，求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间的第一时钟差；
其中，钟差计算公式包括伪距钟差计算公式以及相位钟差计算公式，所述相位钟差计算公式为：
Figure GDA0003209403870000174
所述伪距钟差计算公式为：
Figure GDA0003209403870000175
其中，
Figure GDA0003209403870000176
为通过伪距观测值计算的第一钟差，t表示观测历元，
Figure GDA0003209403870000177
表示观测历元的站星距，c表示光速，
Figure GDA0003209403870000178
表示伪距观测值，i表示服务接收机，k表示目标卫星，f表示频率，δi(t)表示观测历元的服务接收机钟差，
Figure GDA0003209403870000181
表示频率f上的电离层延迟，
Figure GDA0003209403870000182
表示对流层延迟，
Figure GDA0003209403870000183
表示码信号的观测噪声，
Figure GDA0003209403870000184
表示通过相位观测值计算的第一卫星钟差，
Figure GDA0003209403870000185
表示相位观测值，
Figure GDA0003209403870000186
表示整周相位模糊度，
Figure GDA0003209403870000187
表示相位的观测噪声，λf表示f频率的波长。
实施例五
作为本发明一种可选的实施例，所述服务器，在求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间的第一时钟差之后，进一步用于，
计算相邻历元的第一时钟差的变化值的平均值；
确定发生钟差跳变的历元；
当多个历元存在相同的第一时钟差发生大小相同符号相反的两个跳变时，则将多个历元间对应的第一时钟差标记为钟跳异常；
剔除钟跳异常的第一时钟差，获得剔除跳变的第一时钟差。
实施例六
作为本发明可选的一种实施例，所述服务器，进一步用于，
使用预设的均值计算公式，计算相邻历元的第一时钟差的变化值的平均值；
所述均值计算公式为：
Figure GDA0003209403870000188
其中，
Figure GDA0003209403870000189
表示平均值，n表示历元个数，δ(ti)表示ti时刻的第一时钟差，δ(ti-1)表示ti-1时刻的第一时钟差，i表示时刻序号，t表示时刻或历元，ti-1表示i-1时刻，ti表示i时刻，τ为用户端指定的用户区间；
使用预设的钟差跳变公式，确定可能发生钟差跳变的历元；
所述钟差跳变公式为
Figure GDA0003209403870000191
其中，p表示时刻序号，t表示时刻或历元，δ(tp)表示tp时刻的第一时钟差，δ(tp-1)表示tp-1时刻的第一时钟差，τ为用户端指定的用户区间，
Figure GDA0003209403870000192
表示平均值，
Figure GDA0003209403870000193
为
Figure GDA0003209403870000194
的标准差；
使用预设的钟跳判断公式，确定多个历元是否存在相同的第一时钟差发生大小相同符号相反的两个跳变；
所述钟跳判断公式为：
Figure GDA0003209403870000195
Figure GDA0003209403870000196
其中，t表示时刻或历元，m和n均表示时刻序号，m表示与n不同的时刻，δ(tm)表示tm时刻的第一时钟差，δ(tm+1)表示tm+1时刻的第一时钟差；δ(tn)表示tn时刻的第一时钟差，δ(tn-1)表示tn-1时刻的第一时钟差，τ为用户端指定的用户区间，
Figure GDA0003209403870000197
表示平均值，
Figure GDA0003209403870000198
为
Figure GDA0003209403870000199
的标准差。
实施例七
作为本发明一种可选的实施例，所述服务器，进一步用于，
利用最小二乘法确定预设的预报模型的系数；
将剔除后的第一时钟差输入所述预报模型，获得所述预报模型输出下一时刻的第二时钟差；
所述预报模型为：
Figure GDA0003209403870000201
其中，t为第一时钟差的时刻，t0为初始时刻，m表示多项式
Figure GDA0003209403870000202
的次数，ai表示多项式系数；ωj表示周期项
Figure GDA0003209403870000203
的周期，bsj表示正弦系数，bcj表示余弦系数，ck表示随机噪声，ti+1为第二时钟差的时刻，δ(ti+1)为ti+1时刻的第二时钟差。
可以理解，上述系数可以通过分析星钟差物理特性以及历史的已知卫星钟差获得。
实施例八
作为本发明可选的一种实施例，所述授时解算处理器，进一步用于，
基于所述高频观测数据以及所述第二时钟差，使用预设的用户钟差计算公式，求解国家标准时间与自身的时钟差；
其中，用户钟差计算公式包括伪距用户钟差计算公式以及相位用户钟差计算公式，
所述伪距用户钟差计算公式为：
Figure GDA0003209403870000204
所述相位用户钟差计算公式为：
Figure GDA0003209403870000205
其中，Δtkl(i)为通过相位观测数据计算的用户接收机钟差，Δtkp(i)为通过伪距观测值计算的用户接收机钟差，k表示测站号，j表示卫星号，i表示观测历元，c为真空中光速，
Figure GDA0003209403870000206
表示相位观测值，
Figure GDA0003209403870000207
表示信号发射时刻的卫星位置到信号接收机位置之间的几何距离，Δtj(i)表示卫星钟差，
Figure GDA0003209403870000211
表示对流层延迟影响，
Figure GDA0003209403870000212
为电离层延迟，λ为波长，
Figure GDA0003209403870000213
表示整周相位模糊度，
Figure GDA0003209403870000214
表示相位观测噪声，
Figure GDA0003209403870000215
表示伪距观测噪声，
Figure GDA0003209403870000216
表示伪距。
实施例九
如图2所示，本发明提供的一种授时方法应用于实施例一所述的授时系统，所述授时系统包括多个授时子系统、各卫星导航系统运控中心、服务端以及用户端，所述用户端包括用户接收机以及授时解算处理器，所述服务接收机与多个授时子系统之间互相通信，所述授时方法包括：
S1，所述用户端，发送授时需求至所述服务接收机；
S2，所述服务接收机，用于接收用户端发送的授时需求，基于所述授时需求从多个授时子系统中确定目标授时子系统，发送数据获取请求；
其中，目标授时子系统包括多个目标卫星，每个目标卫星通过服务端与用户端通信；
S3，所述授时子系统，用于接收所述数据获取请求，并将自身的高频观测数据发送给服务接收机；
其中，所述高频观测数据包括目标授时子系统的系统时钟以及每个目标卫星时钟；
S4，所述服务接收机，用于接收所述高频观测数据，并发送给服务器；
S5，所述服务器，用于将所述高频观测数据以预设周期进行拼接，获得观测数据集，对所述观测数据集进行预处理，以使所述观测数据集满足预设的合格条件；使用国家标准时间替换所述目标授时子系统的系统时钟，基于满足合格条件的观测数据集，求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间的第一时钟差，对所述第一时钟差进行钟跳探测剔除跳变的第一时钟差，基于剔除后的第一时钟差预报当前时刻的下一时刻的第二卫星钟差；获取自身数据库存储的所述各卫星导航系统运控中心的导航电文，对所述导航电文进行解析，获得所述卫星广播钟差，将所述第二卫星钟差与广播钟差作差值，并将所述差值转换为广播格式，将转换为广播格式的差值进行广播；
S6，所述用户接收机观测所述授时子系统，生成实时观测数据，并接收所述广播格式的差值，并发送给授时解算处理器；
其中，实时观测数据包括目标授时子系统的系统时钟以及每个目标卫星的卫星时钟，所述实时观测数据与所述高频观测数据的观测周期不同；
S7，所述授时解算处理器接收所述实时观测数据以及所述广播格式的差值，获取自身数据库存储的所述各卫星导航系统运控中心的导航电文，对该导航电文进行解析获得卫星广播钟差，基于卫星广播钟差确定第二时钟差，基于所述实时观测数据以及所述第二时钟差，求解国家标准时间与自身的时钟差，基于该时钟差确定自身的时钟。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述，然而，在实施所要求保护的本申请过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种授时系统，包括多个授时子系统、各卫星导航系统运控中心、服务端以及用户端，其特征在于，所述服务端包括服务接收机以及服务器，所述用户端包括用户接收机以及授时解算处理器，所述服务接收机与多个授时子系统之间互相通信，
所述用户端，发送授时需求至所述服务接收机；
所述服务接收机，用于接收用户端发送的授时需求，基于所述授时需求从多个授时子系统中确定目标授时子系统，发送数据获取请求；
其中，目标授时子系统包括多个目标卫星；
所述目标授时子系统，用于接收所述数据获取请求，并将自身的高频观测数据发送给服务接收机；
其中，所述高频观测数据包括目标授时子系统的系统时钟以及每个目标卫星的卫星时钟；
所述服务接收机，用于接收所述高频观测数据，并发送给服务器；
所述服务器，用于将所述高频观测数据以预设周期进行拼接，获得观测数据集，对所述观测数据集进行预处理，以使所述观测数据集满足预设的合格条件；使用国家标准时间替换所述目标授时子系统的系统时钟，基于满足合格条件的观测数据集，求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间的第一时钟差，对所述第一时钟差进行钟跳探测剔除跳变的第一时钟差，基于剔除后的第一时钟差预报当前时刻的下一时刻的第二卫星钟差；获取自身数据库存储的所述各卫星导航系统运控中心的导航电文，对所述导航电文进行解析，获得卫星广播钟差，将所述第二卫星钟差与广播钟差作差值，并将所述差值转换为广播格式，将转换为广播格式的差值进行广播；
所述用户接收机，用于观测所述授时子系统，生成实时观测数据，并接收所述广播格式的差值，并发送给授时解算处理器；
其中，实时观测数据包括目标授时子系统的系统时钟以及每个目标卫星的卫星时钟，所述实时观测数据与所述高频观测数据的观测周期不同；
所述授时解算处理器，用于接收所述实时观测数据以及所述广播格式的差值，获取自身数据库存储的所述各卫星导航系统运控中心的导航电文，对该导航电文进行解析获得卫星广播钟差，基于卫星广播钟差确定第二时钟差，基于所述实时观测数据以及所述第二时钟差，求解国家标准时间与自身的时钟差，基于该时钟差确定自身的时钟。
2.根据权利要求1所述的授时系统，其特征在于，所述服务器，在接收高频观测数据之后，进一步用于根据用户端的授时需求中携带的授时精度要求，确定所述预设周期。
3.根据权利要求1所述的授时系统，其特征在于，所述服务器，在获得观测数据集之后，进一步用于，
对所述观测数据集按照各卫星的信号强度进行剔除，获得第一数据集；
其中，观测数据集携带各卫星每个历元每个频点的信号强度、各个频点的伪距观测数据以及各个频点的相位观测数据，所述伪距观测数据以及相位观测数据中携带所述系统时钟以及卫星时钟；
根据预设的系统需求，确定第一数量个目标信号频点；
在所述第一数据集中确定各个目标信号频点对应的伪距观测数据以及相位观测值；
将目标信号频点对应的伪距观测数据组成第一观测集合，以及将目标信号频点对应的相位观测值组成第二观测集合；
其中，所述第一观测集合以及第二观测集合为无电离层组合观测集合；
将所述第一观测集合进行历元间差分以及将第二观测集合进行历元间差分，获得本历元与前一历元的接收机钟差之差；
当所述钟差之差大于预设的差值阈值时，则删除所述观测数据集中本历元的伪距观测数据以及本历元的相位观测数据，获得第二数据集；
对所述第二数据集进行组合，形成M-W组合观测集合；
对M-W组合观测集合进行周跳探测，确定发生周跳的观测数据以及该观测数据对应的历元；
在所述第二数据集中将发生周跳历元的伪距观测数据以及本历元的相位观测数据剔除，获得第三数据集；
对所述第三数据集进行组合，形成无电离层组合观测集合；
将同一历元伪距观测数据的无电离层组合观测集合以及相位观测数据的无电离层组合观测集合求取目标差值；
计算所述目标差值的RMS值；
当所述目标差值的RMS大于预设的RMS门限值时，则确定第三数据集中本历元的伪距以及本历元的相位观测值不合格；
在所述第三数据集中将不合格历元的伪距观测数据以及相位观测数据剔除，获得符合预设的合格条件的观测数据集。
4.根据权利要求3所述的授时系统，其特征在于，所述服务器，进一步用于，
使用预设的第一组合公式，将目标信号频点对应的伪距观测数据组成第一观测集合，以及将目标信号频点对应的相位观测值组成第二观测集合；
使用预设的第二组合公式对所述第二数据集进行组合，形成M-W组合观测集合；
使用预设的第一组合公式，对所述第三数据集进行组合，形成无电离层组合观测集合；
其中，所述第一数量个数为2，所述第一组合公式为：
Figure FDA0003209403860000041
Figure FDA0003209403860000042
所述第二组合公式为：
Figure FDA0003209403860000043
其中，L3表示无电离层组合伪距观测值，P3表示无电离层组合相位观测值，L1表示第一个信号频点的伪距观测值，L2表示第二个信号频点的伪距观测值；P1表示第一个信号频点的相位观测值，P2表示第二个信号频点的相位观测值，f1表示第一个信号频点，f2表示第二个信号频点，L6表示M-W组合观测值。
5.根据权利要求1所述的授时系统，其特征在于，所述服务端，在使用国家标准时间替换所述目标授时子系统的系统时钟，进一步用于，
使用预设的钟差计算公式，求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间的第一时钟差；
其中，钟差计算公式包括伪距钟差计算公式以及相位钟差计算公式，所述伪距钟差计算公式为：
Figure FDA0003209403860000051
所述相位钟差计算公式为：
Figure FDA0003209403860000052
其中，
Figure FDA0003209403860000053
为通过伪距观测值计算的第一钟差，t表示观测历元，
Figure FDA0003209403860000054
表示观测历元的站星距，c表示光速，
Figure FDA0003209403860000055
表示伪距观测值，i表示服务接收机，k表示目标卫星，f表示频率，δi(t)表示观测历元的服务接收机钟差，
Figure FDA0003209403860000056
表示频率f上的电离层延迟，
Figure FDA0003209403860000057
表示对流层延迟，
Figure FDA0003209403860000058
表示码信号的观测噪声，
Figure FDA0003209403860000059
表示通过相位观测值计算的第一卫星钟差，
Figure FDA00032094038600000510
表示相位观测值，
Figure FDA00032094038600000511
表示整周相位模糊度，
Figure FDA00032094038600000512
表示相位的观测噪声，λf表示f频率的波长。
6.根据权利要求1所述的授时系统，其特征在于，所述服务器，在求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间的第一时钟差之后，进一步用于，
计算相邻历元的第一时钟差的变化值的平均值；
确定发生钟差跳变的历元；
当多个历元的第一时钟差发生大小相同符号相反的两个跳变时，则将多个历元间对应的第一时钟差标记为钟跳异常；
剔除钟跳异常的第一时钟差，获得剔除跳变的第一时钟差。
7.根据权利要求6所述的授时系统，其特征在于，所述服务器，进一步用于，
使用预设的均值计算公式，计算相邻历元的第一时钟差的变化值的平均值；
所述均值计算公式为：
Figure FDA0003209403860000061
其中，
Figure FDA0003209403860000062
表示平均值，n表示历元个数，δ(ti)表示ti时刻的第一时钟差，δ(ti-1)表示ti-1时刻的第一时钟差，i表示时刻序号，t表示时刻或历元，ti-1表示i-1时刻，ti表示i时刻，τ为用户端指定的用户区间；
使用预设的钟差跳变公式，确定可能发生钟差跳变的历元；
所述钟差跳变公式为：
Figure FDA0003209403860000063
其中，p表示时刻序号，t表示时刻或历元，δ(tp)表示tp时刻的第一时钟差，δ(tp-1)表示tp-1时刻的第一时钟差，τ为用户端指定的用户区间，
Figure FDA0003209403860000064
表示平均值，
Figure FDA0003209403860000065
为
Figure FDA0003209403860000066
的标准差；
使用预设的钟跳判断公式，确定多个历元是否存在相同的第一时钟差发生大小相同符号相反的两个跳变；
所述钟跳判断公式为：
Figure FDA0003209403860000067
其中，t表示时刻或历元，m和n均表示时刻序号，m表示与n不同的时刻，δ(tm)表示tm时刻的第一时钟差，δ(tm+1)表示tm+1时刻的第一时钟差；δ(tn)表示tn时刻的第一时钟差，δ(tn-1)表示tn-1时刻的第一时钟差，τ为用户端指定的用户区间，
Figure FDA0003209403860000068
表示平均值，
Figure FDA0003209403860000069
为
Figure FDA00032094038600000610
的标准差。
8.据权利要求1所述的授时系统，其特征在于，所述服务器，进一步用于，
利用最小二乘法确定预设的预报模型的系数；
将剔除后的第一时钟差输入所述预报模型，获得所述预报模型输出下一时刻的第二时钟差；
所述预报模型为：
Figure FDA0003209403860000071
其中，t为第一时钟差的时刻，t0为初始时刻，m表示多项式
Figure FDA0003209403860000072
的次数，ai表示多项式系数；ωj表示周期项
Figure FDA0003209403860000073
的周期，bsj表示正弦系数，bcj表示余弦系数，ck表示随机噪声，ti+1为第二时钟差的时刻，δ(ti+1)为ti+1时刻的第二时钟差。
9.根据权利要求1所述的授时系统，其特征在于，所述授时解算处理器，进一步用于，
基于所述高频观测数据以及所述第二时钟差，使用预设的用户钟差计算公式，求解国家标准时间与自身的时钟差；
其中，用户钟差计算公式包括伪距用户钟差计算公式以及相位用户钟差计算公式，
所述相位用户钟差计算公式为：
Figure FDA0003209403860000074
所述伪距用户钟差计算公式为：
Figure FDA0003209403860000075
其中，Δtkl(i)为通过相位观测数据计算的用户接收机钟差，Δtkp(i)为通过伪距观测值计算的用户接收机钟差，k表示测站号，j表示卫星号，i表示观测历元，c为真空中光速，
Figure FDA0003209403860000076
表示相位观测值，
Figure FDA0003209403860000077
表示信号发射时刻的卫星位置到信号接收机位置之间的几何距离，Δtj(i)表示卫星钟差，
Figure FDA0003209403860000081
表示对流层延迟影响，
Figure FDA0003209403860000082
为电离层延迟，λ为波长，
Figure FDA0003209403860000083
表示整周相位模糊度，
Figure FDA0003209403860000084
表示相位观测噪声，
Figure FDA0003209403860000085
表示伪距观测噪声，
Figure FDA0003209403860000086
表示伪距。
10.一种应用于权利要求1所述的授时系统的授时方法，其特征在于，所述授时方法包括：
所述用户端发送授时需求至所述服务接收机；
所述服务接收机接收用户端发送的授时需求，基于所述授时需求从多个授时子系统中确定目标授时子系统，发送数据获取请求；
其中，目标授时子系统包括多个目标卫星，每个目标卫星通过服务端与用户端通信；
所述授时子系统接收所述数据获取请求，并将自身的高频观测数据发送给服务接收机；
其中，所述高频观测数据包括目标授时子系统的系统时钟以及每个目标卫星的卫星时钟；
所述服务接收机接收所述高频观测数据，并发送给服务器以及用户接收机；
所述服务器将所述高频观测数据以预设周期进行拼接，获得观测数据集，对所述观测数据集进行预处理，以使所述观测数据集满足预设的合格条件；使用国家标准时间替换所述目标授时子系统的系统时钟，基于满足合格条件的观测数据集，求解每个目标卫星的卫星时钟与目标授时子系统的系统时钟之间的第一时钟差，对所述第一时钟差进行钟跳探测剔除跳变的第一时钟差，基于剔除后的第一时钟差预报当前时刻的下一时刻的第二卫星钟差；获取自身数据库存储的所述各卫星导航系统运控中心的导航电文，对所述导航电文进行解析，获得卫星广播钟差，将所述第二卫星钟差与广播钟差作差值，并将所述差值转换为广播格式，将转换为广播格式的差值进行广播；
所述用户接收机观测所述授时子系统，生成实时观测数据，并接收所述广播格式的差值，并发送给授时解算处理器；
其中，实时观测数据包括目标授时子系统的系统时钟以及每个目标卫星的卫星时钟，所述实时观测数据与所述高频观测数据的观测周期不同；
所述授时解算处理器接收所述实时观测数据以及所述广播格式的差值，获取自身数据库存储的所述各卫星导航系统运控中心的导航电文，对该导航电文进行解析获得卫星广播钟差，基于卫星广播钟差确定第二时钟差，基于所述实时观测数据以及所述第二时钟差，求解国家标准时间与自身的时钟差，基于该时钟差确定自身的时钟。
CN202011584120.2A 2020-12-28 2020-12-28 一种授时系统以及方法 Active CN112787705B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011584120.2A CN112787705B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种授时系统以及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011584120.2A CN112787705B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种授时系统以及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112787705A CN112787705A (zh) 2021-05-11
CN112787705B true CN112787705B (zh) 2021-11-02

Family

ID=75752986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011584120.2A Active CN112787705B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种授时系统以及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112787705B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114002723A (zh) * 2021-09-14 2022-02-01 中国科学院国家授时中心 基于定向天线的北斗geo卫星精密授时系统及方法
CN114002712B (zh) * 2021-10-08 2022-11-04 中国科学院国家授时中心 基于数据自适应选择的gnss实时卫星钟差确定系统及方法
CN114089618B (zh) * 2021-11-01 2022-12-13 中国科学院国家授时中心 利用单颗脉冲星观测检测原子时钟跳的方法
CN117156038A (zh) * 2023-04-07 2023-12-01 荣耀终端有限公司 时间设置方法及电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105959091A (zh) * 2016-04-21 2016-09-21 中国科学院光电研究院 基于卫星共星rdss与rnss信号的高精度授时与校频方法
CN108196279A (zh) * 2017-12-23 2018-06-22 航天恒星科技有限公司 基于实时数据流的卫星钟差解算及预报方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8456353B2 (en) * 2011-01-14 2013-06-04 Deere & Company Method and system for determining clock corrections
US20140077991A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-20 California Institute Of Technology Enhanced broadcast ephemeris for high accuracy assisted gps positioning

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105959091A (zh) * 2016-04-21 2016-09-21 中国科学院光电研究院 基于卫星共星rdss与rnss信号的高精度授时与校频方法
CN108196279A (zh) * 2017-12-23 2018-06-22 航天恒星科技有限公司 基于实时数据流的卫星钟差解算及预报方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112787705A (zh) 2021-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112787705B (zh) 一种授时系统以及方法
CN106468774B (zh) 一种应用于星基增强系统的星历星钟改正参数及空间信号完好性参数方法
JP6023225B2 (ja) 無線ナビゲーション信号を処理する方法
US6671620B1 (en) Method and apparatus for determining global position using almanac information
CA2736917C (fr) Traitement de signaux de radionavigation utilisant une combinaison widelane
JP2010522874A5 (zh)
CN113325446B (zh) 一种多模共频gnss载波相位时间传递方法及系统
US8462045B2 (en) Satellite based position of a cellular terminal
CN114002712B (zh) 基于数据自适应选择的gnss实时卫星钟差确定系统及方法
CN112799107B (zh) 一种动态授时系统及方法
JP2005338079A (ja) 衛星位置一覧表メッセージ送信
CN111191293A (zh) 基于区块链的北斗数据处理方法及装置
Thongtan et al. Precise receiver clock offset estimations according to each global navigation satellite systems (GNSS) timescales
EP1697757B1 (fr) Procede de mise a jour du biais d'horloge existante entre une station bts d'un reseau gsm et les satellites d'un systeme gps
CN114355420B (zh) 一种分布式北斗位置服务中心ppp产品定位方法及装置
CN114217332A (zh) 顾及闪烁指数的gnss精密定位随机模型建模方法和系统
CN111766614B (zh) 一种守时实验室联合组网的亚纳秒实时时间比对方法
Tran et al. Impact of the precise ephemeris on accuracy of GNSS baseline in relative positioning technique
Pinat et al. In-depth analysis of UTC information broadcast in GNSS navigation messages
CN112114339B (zh) 一种gnss数据微分迭代滤波解算方法
EP2541276B1 (en) Long term compact satellite models
RU2386142C2 (ru) Поддержка определения местоположения с помощью спутников
Øvstedal et al. A comparison of survey-grade GNSS receivers by means of observation and coordinate domain approaches; traditional vs low-budget
RU2394252C2 (ru) Поддержка определения местоположения с помощью спутников
CN112213749A (zh) 一种实现基于卫星定位的终端设备低功耗工作的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant