CN114755702A - 基于ppp的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法及系统 - Google Patents

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CN114755702A CN202210599663.4A CN202210599663A CN114755702A CN 114755702 A CN114755702 A CN 114755702A CN 202210599663 A CN202210599663 A CN 202210599663A CN 114755702 A CN114755702 A CN 114755702A
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Abstract

本发明提供一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法及系统，包括使用外接原子钟组频率源的IGS观测站的观测数据与不同分析中心的实时产品进行事后PPP处理，得到不同分析中心产品对应的观测站单站授时结果；选取一个测站作为中心测站，进行站间时间同步，得到时间同步结果；计算单站授时与站间时间同步结果的重叠Allan方差，将Allan方差结果线性组合，分离产品基准稳定度与PPP估计噪声稳定度。本发明可仅使用PPP技术通过数据处理统计分析实现，无需硬件设备；通过PPP技术与Allan方差结果的线性组合，即可得到PPP产品的时间基准稳定度，为授时接收机的PPP产品选择提供参考。

Description

基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法及系统
技术领域
本发明属于全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)技术领域，特别涉及一种基于精密单点定位技术(Precise Point Positioning,PPP)的精密卫星星历时间基准稳定度的评估方法及系统。
背景技术
全球导航卫星系统(GNSS)是一种星基无线电定位系统，主要包括美国全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、中国的北斗(BDS)、俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)，以及欧洲的伽利略(Galileo)四大系统。在授时领域，利用GNSS接收机进行授时具有精度高、成本低和稳定等特点，授时接收机将在授时领域得到越来越广泛的运用。
GNSS授时接收机进行单向授时，其精度取决于卫星星历产品的精度。使用伪距单点定位技术，结合广播星历，其钟差的估计精度在20ns左右，单向授时精度在20ns～50ns；使用PPP技术，其钟差的估计精度在0.2ns左右，授时精度小于2ns。GNSS授时接收机使用实时PPP数据进行实时高精度单向授时，避免了传统PPP产品发布延迟的缺点。这种授时接收机从网络端接收到的实时卫星钟差改正数信息，其输出的时频信号短期稳定度取决于本地晶振或者原子钟，长期稳定度取决于接收的卫星改正数产品时间基准稳定度。不同分析中心播发的实时PPP改正数具有不同的时间基准稳定度，对不同分析中心的产品时间基准稳定度进行评估，可以为GNSS授时接收机运行时对实时PPP产品的选择提供参考，从而输出长期稳定度更好的时频信号。但是，本领域当前还缺乏有效的评估技术手段。
发明内容
针对基于PPP技术的GNSS授时接收机，其接收到的实时PPP产品的时间基准稳定度会影响到其输出的时频信号稳定度的情况。本发明提供了一种适用于基于PPP技术的精密卫星星历时间基准稳定度的评估方案，通过对不同分析中心产品的后处理，进行模拟单向授时与站间时间同步，进而计算出不同分析中心产品的时间基准稳定度。与传统的基于PPP单向授时的时间基准稳定度评估相比，本发明进一步的剔除了其中的PPP估计噪声稳定度，使得到的结果更具参考性。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法，包括以下步骤：
步骤S1，使用外接原子钟组频率源的IGS观测站的观测数据与不同分析中心的实时产品进行事后PPP处理，得到不同分析中心产品对应的观测站单站授时结果；选取一个测站作为中心测站，进行站间时间同步，得到时间同步结果；
步骤S2，计算单站授时与站间时间同步结果的重叠Allan方差，将Allan方差结果线性组合，分离产品基准稳定度与PPP估计噪声稳定度，实现方式包括以下子步骤，
步骤S2.1，计算钟差序列的Allan方差，包括将此Allan方差看作产品时间基准的稳定度与PPP估计噪声的线性组合；
步骤S2.2，计算时间同步结果序列的Allan方差，包括将每个观测站的PPP估计噪声视为具有相同噪声水平系数与成分，则将此Allan方差看作是系数为2的PPP估计噪声Allan方差的线性组合；
步骤S2.3，将S2.1与S2.2分别得到的Allan方差所表征的线性组合组成线性多项式，其待估参数分别为产品时间基准稳定度与PPP估计噪声，求解出两个待估参数，得到产品时间基准稳定度。
而且，步骤S1的实现过程包括以下子步骤，
步骤S1.1，选择IGS中GNSS接收机外接原子钟组的观测站，得到观测数据；
步骤S1.2，存储不同分析中心的改正数产品，组合广播星历与改正数进行精密星历恢复，得到精密星历；
步骤S1.3，使用观测数据与恢复后的精密星历进行PPP事后处理，得到的钟差序列看作包括产品时间基准、接收机钟差和PPP估计噪声的线性组合；
步骤S1.4，以S1.1中选择的观测站中的某一个站作为中心站，建立时间链路，进行站间时间同步，计算得到站间时间同步结果。
而且，步骤S1.3中，考虑PPP卫星钟产品的误差特性与组成成分，将产品卫星钟差
Figure BDA0003669048400000021
表示为：
Figure BDA0003669048400000022
其中，
Figure BDA0003669048400000023
为卫星实际钟差，t0为产品时间基准，与卫星无关，
Figure BDA0003669048400000024
为卫星钟基准与卫星相关，
Figure BDA0003669048400000025
为卫星估计噪声；
基于产品卫星钟差的特性分析，将接收机估计钟差
Figure BDA0003669048400000026
表示为：
Figure BDA0003669048400000027
其中，tr为接收机真实钟差，
Figure BDA0003669048400000028
为
Figure BDA0003669048400000029
对接收机估计钟差的综合影响，εr为接收机钟差估计噪声。
而且，步骤S1.4中，进行站间时间同步时，将钟差序列对应时标作差，计算得到站间时间同步结果，实现方式如下，
设测站a与测站b之间建立时间链路a-b，将测站a的估计钟差
Figure BDA0003669048400000031
与测站b的估计钟差
Figure BDA0003669048400000032
对应时标作差：
Figure BDA0003669048400000033
其中，ta为测站a的接收机真实钟差，tb为测站b的接收机真实钟差，εa为测站a的接收机钟差估计噪声，εb为测站b的接收机钟差估计噪声，
Figure BDA0003669048400000034
为测站a与测站b的
Figure BDA0003669048400000035
之差，长时间尺度上可视为定值。Δtab即为时间同步结果。
而且，步骤S2.1实现方式如下，
通过全重叠的方式，形成所有可能的平滑时间为τ的子序列，从而使用重叠Allan方差
Figure BDA0003669048400000036
如下：
Figure BDA0003669048400000037
S(x)＝xi+2m-2xi+m+xi (五)
其中，τ＝mτ0表示平均时间，m表示平均因子，τ0表示测量间隔，N表示观测值数量，x表示N个以τ0为间隔的相位观测值；xi表示表示测量时间为i的相位数据，xi+2m、xi+m分别表示在xi之后，与xi时间间隔为m与2m的相位数据；S(x)表示相位数据的三差算子；
Figure BDA0003669048400000038
表示平均时间为τ，计算是使用的相位数据为x的Allan方差函数；
将式二代入式四中，当tr具有高稳定性，
Figure BDA0003669048400000039
在长时间尺度上视为定值，则有：
Figure BDA00036690484000000310
其中，
Figure BDA00036690484000000311
表示以接收机估计钟差序列计算的Allan方差，
Figure BDA00036690484000000312
表示卫星产品时间基准的Allan方差，
Figure BDA00036690484000000313
表示PPP估计噪声的Allan方差，S(t0)表示产品时间基准t0的三差算子结果，S(εr)表示PPP估计噪声εr的三差算子结果，
Figure BDA00036690484000000314
表示产品时间基准与PPP估计噪声的Allan方差交叉项。
而且，步骤S2.2实现方式如下，
将式三代入式四中，当tr具有高稳定性，
Figure BDA00036690484000000315
在长时间尺度上视为定值；考虑使用相同分析中心产品时，不同测站观测数据进行PPP解算的估计噪声具有相同稳定度，记为
Figure BDA00036690484000000316
r为测站标号；相应地，S(ε)表示PPP估计噪声ε的三差算子结果，S(εa)表示测站a的PPP估计噪声εa的三差算子结果，S(εb)表示测站b的PPP估计噪声εb的三差算子结果；通过模拟调频白噪声与调相白噪声序列，得知
Figure BDA00036690484000000317
Figure BDA00036690484000000318
所以有：
Figure BDA0003669048400000041
其中，
Figure BDA0003669048400000042
表示时间同步结果的Allan方差，
Figure BDA0003669048400000043
表示PPP估计噪声ε的Allan方差。
而且，步骤S2.3实现方式如下，
设选取k个观测站，根据式三建立k-1条时间同步链路，将式六的
Figure BDA0003669048400000044
近似用
Figure BDA0003669048400000045
代替，则有：
Figure BDA0003669048400000046
其中，uk＝(1 1 … 1)T为k×1的1值向量，zk＝(0，0 ... 0)T为k×1的0值向量，uk-1＝(1 1 … 1)T为(k-1)×1的1值向量，zk-1＝(0，0 ... 0)T为(k-1)×1的0值向量；
Figure BDA0003669048400000047
表示测站r1的PPP接收机估计钟差序列的Allan方差，...，
Figure BDA0003669048400000048
表示测站rk的PPP接收机估计钟差序列的Allan方差，
Figure BDA0003669048400000049
表示测站r1与r2的时间同步结果序列的Allan方差，...，
Figure BDA00036690484000000410
表示表示测站r1与rk的时间同步结果序列的Allan方差通过式八，求解PPP产品的时间基准稳定度，同时得到PPP钟差估算噪声稳定度。
而且，用于GNSS授时接收机运行时，根据产品时间基准稳定度选择实时PPP产品，从而输出长期稳定度更好的时频信号。
另一方面，本发明提供一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估系统，用于实现如上所述的一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法。
本发明公开了一种基于精密单点定位(Precise Point Positioning，PPP)技术的精密卫星星历时间基准稳定度的评估方案。当GNSS授时接收机进行授时时，使用的实时PPP产品的时间基准稳定度会间接影响其时频输出的长期稳定度。本发明首先利用公开发布的观测数据，使用恢复的实时PPP产品进行PPP解算，得到测站钟差序列，即为单向授时结果。可以对多个不同测站重复此过程，选取其中一个测站为中心，建立时间同步链路，获取时间同步结果。对单向授时结果与时间同步结果求取重叠Allan方差，将Allan方差结果进行线性组合，即可分别求取PPP接收机钟差估计噪声稳定度与PPP产品时间基准稳定度。本发明可仅使用PPP解算通过数据处理统计分析实现，无需硬件设备。
通过PPP解算与Allan方差结果的线性组合，即可得到PPP产品的时间基准稳定度，为授时接收机的PPP产品选择提供参考。
附图说明
图1是本发明实施例原理的示意图。
具体实施方式
以下通过实施例结合附图说明本发明的技术方案。
本发明实施例使用IGS发布的公开观测数据与公开播发的实时PPP改正数，利用基于PPP的单向授时与站间时间同步，通过重叠Allan方差表征频率稳定度，对求取的重叠Allan方差进行线性近似，解算线性方程组，得到实时PPP产品的时间基准稳定度。通过对比不同产品的时间基准稳定度，可以为授时接收机提供产品选择的参考，提高授时接收机输出时频信号的长期稳定度。
参见图1，实施例提供一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法，所述方法中包含PPP解算、建立时间链路进行时间同步、Allan方差计算。
下面将以基于IGS公开发布的观测数据与精密星历为例，对本发明的实施例做进一步说明。
实施例提供的一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法，包括以下步骤：
步骤S1使用外接原子钟组频率源的IGS观测站的观测数据与不同分析中心的实时产品进行事后PPP处理，得到不同分析中心产品对应的观测站单站授时结果。选取一个测站作为中心测站，进行站间时间同步，得到时间同步结果。
进一步的，步骤1包括：
步骤S1.1获取GNSS观测数据。选择外接氢原子频标或原子钟组的IGS观测站，具体实施时也可使用自采集的外接氢原子频标或原子钟组的接收机。使用的观测数据，在采集时需要让接收机外接高稳定度频标，其目的是在GNSS观测数据中引用高稳定度参考频率源。目前外接氢原子频标并提供稳定观测数据的IGS观测站有BRUX,IENG,NIST,NRC1,OP71,OPMT,PTBB,PT11,ROAG,SPT0,TWTF,USN7,USN8,WAB2等；数据可通过https://cddis.nasa.gov/archive/下载获取。
步骤S1.2存储不同分析中心的改正数产品。不同分析中心播发的是基于广播星历的改正数数据，组合广播星历与改正数从而进行精密星历恢复，得到精密星历。
实施例中，通过BKG提供的BKG Ntrip Client软件(BNC,https://igs.BKG.bund.de/)进行实时改正数接收存储。通过参考《北斗卫星导航系统地基增强服务接口控制文件1.0》(http://www.csno-tarc.cn/support/documents)附录1与附录2将改正数恢复为精密星历。
步骤S1.3使用观测数据与恢复后的精密星历进行PPP事后处理，得到的钟差序列可以看作产品时间基准、接收机实际钟差、PPP估计噪声等的线性组合。
下载GNSS数据进行PPP解算，PPP为现有技术，本发明不予赘述。
考虑PPP卫星钟产品的误差特性与组成成分，可将产品卫星钟差
Figure BDA0003669048400000061
表示为：
Figure BDA0003669048400000062
其中，
Figure BDA0003669048400000063
为卫星实际钟差，t0为产品时间基准，与卫星无关，
Figure BDA0003669048400000064
为卫星钟基准，与卫星相关，
Figure BDA0003669048400000065
为卫星估计噪声。
基于产品卫星钟差的特性分析，可将接收机估计钟差
Figure BDA0003669048400000066
表示为：
Figure BDA0003669048400000067
其中，tr为接收机真实钟差，
Figure BDA0003669048400000068
为
Figure BDA0003669048400000069
对接收机估计钟差的综合影响，长时间尺度上可视为定值，εr为接收机钟差估计噪声。
式二中
Figure BDA00036690484000000610
即为步骤S1.3所需要的钟差序列。
步骤S1.4以步骤S1.1中选择的观测站中的某一个站作为中心站，建立时间链路，进行站间时间同步，即将钟差序列对应时标作差，计算得到站间时间同步结果。设测站a与测站b之间建立时间链路a-b，以时间链路a-b为例进行说明，将测站a的估计钟差
Figure BDA00036690484000000611
与测站b的估计钟差
Figure BDA00036690484000000612
对应时标作差：
Figure BDA00036690484000000613
其中，ta为测站a的接收机真实钟差，tb为测站b的接收机真实钟差，εa为测站a的接收机钟差估计噪声，εb为测站b的接收机钟差估计噪声，
Figure BDA00036690484000000614
为测站a与测站b的
Figure BDA00036690484000000615
之差，长时间尺度上可视为定值。Δtab即为时间同步结果。
步骤S2计算单站授时与站间时间同步结果的重叠Allan方差，将Allan方差结果线性组合，分离产品基准稳定度与PPP估计噪声稳定度。
进一步的，步骤2包括：
步骤S2.1计算钟差序列的Allan方差(阿伦方差)，将此Allan方差可以看作产品时间基准的稳定度与PPP估计噪声的线性组合；
为了提高Allan方差的置信度，可通过全重叠的方式，形成所有可能的平滑时间为τ的子序列来最大限度地利用现有数据，即使用重叠Allan方差
Figure BDA00036690484000000616
Figure BDA00036690484000000617
S(x)＝xi+2m-2xi+m+xi (五)
其中，τ＝mτ0表示平均时间，m表示平均因子，τ0表示测量间隔，N表示观测值数量，x表示N个以τ0为间隔的相位观测值；xi表示表示测量时间为i的相位数据，xi+2m、xi+m分别表示在xi之后，与xi时间间隔为m与2m的相位数据；S(x)表示相位数据的三差算子；
Figure BDA0003669048400000071
表示平均时间为τ，计算是使用的相位数据为x的Allan方差函数。
将式二代入式四，考虑测站外接主动式氢钟，即tr具有高稳定性，
Figure BDA0003669048400000072
在长时间尺度上可视为定值，则有：
Figure BDA0003669048400000073
其中，
Figure BDA0003669048400000074
表示以接收机估计钟差序列计算的Allan方差，
Figure BDA0003669048400000075
表示卫星产品时间基准的Allan方差，
Figure BDA0003669048400000076
表示PPP估计噪声的Allan方差，S(t0)表示产品时间基准t0的三差算子结果，S(εr)表示PPP估计噪声εr的三差算子结果，
Figure BDA0003669048400000077
表示产品时间基准与PPP估计噪声的Allan方差交叉项。
步骤S2.2计算时间同步结果序列的Allan方差，将每个观测站的PPP估计噪声视为具有相同噪声水平系数与成分，则此Allan方差可以看作是系数为2的PPP估计噪声Allan方差的线性组合；
将式三代入式四，考虑测站外接主动式氢钟，即tr具有高稳定性，
Figure BDA0003669048400000078
在长时间尺度上可视为定值；考虑使用相同分析中心产品时，不同测站观测数据进行PPP解算的估计噪声具有相同稳定度，εr对不同测站观测数据可视为具有相同水平系数与成分的噪声ε，即有
Figure BDA0003669048400000079
(测站标号r＝a，b，…)，相应地，S(ε)表示PPP估计噪声ε的三差算子结果，S(εa)表示测站a的PPP估计噪声εa的三差算子结果，S(εb)表示测站b的PPP估计噪声εb的三差算子结果；通过模拟调频白噪声与调相白噪声序列，可得知
Figure BDA00036690484000000710
即测站a与测站b的PPP估计噪声交叉项的稳定度远小于估计噪声的稳定度，所以有：
Figure BDA00036690484000000711
其中，
Figure BDA00036690484000000712
表示时间同步结果的Allan方差，
Figure BDA00036690484000000713
表示PPP估计噪声ε的Allan方差。即可以认为时间同步结果的稳定度表征的是PPP估计噪声的稳定度。
步骤S2.3将步骤S2.1与步骤S2.2得到的Allan方差所表征的线性组合组成线性多项式，其待估参数分别为产品时间基准稳定度与PPP估计噪声，系数矩阵秩为2，能够求解出两个待估参数，得到产品时间基准稳定度。
假设选取k个观测站，即可根据式三建立k-1条时间同步链路，将式六的
Figure BDA00036690484000000714
近似用
Figure BDA00036690484000000715
代替，则有：
Figure BDA0003669048400000081
其中，uk＝(1 1 … 1)T为k×1的1值向量，zk＝(0，0 ... 0)T为k×1的0值向量，uk-1＝(1 1 … 1)T为(k-1)×1的1值向量，zk-1＝(0，0 ... 0)T为(k-1)×1的0值向量；
Figure BDA0003669048400000082
表示测站r1的PPP接收机估计钟差序列的Allan方差，...，
Figure BDA0003669048400000083
表示测站rk的PPP接收机估计钟差序列的Allan方差，
Figure BDA0003669048400000084
表示测站r1与r2的时间同步结果序列的Allan方差，...，
Figure BDA0003669048400000085
表示表示测站r1与rk的时间同步结果序列的Allan方差。
通过式八即可求解PPP产品的时间基准稳定度，同时也可得到PPP钟差估算噪声稳定度。
本发明强调的是一种基于PPP技术的PPP产品时间基准稳定度评估方法，也可用于PPP钟差估算噪声稳定度的评估。
实时卫星钟差改正数产品由不同分析中心计算并发布，由于不同分析中心对卫星钟差解算策略的不同，会导致产品间中时间基准稳定度的差异。进行GNSS授时接收机进行PPP单向授时，授时接收机输出时频信号的短期稳定度由接收机本地的晶振或原子钟决定，长期稳定度则取决于使用的实时卫星钟差产品的时间基准稳定度。对不同分析中心发布的实时卫星钟差产品时间基准稳定度进行评估，可以预测GNSS授时接收机输出时频信号的长期稳定度，选取时间基准稳定度更高的实时卫星钟差产品可以获取更稳定的PPP单向授时时频信号输出。
具体实施时，本发明技术方案提出的方法可由本领域技术人员采用计算机软件技术实现自动运行流程，实现方法的系统装置例如存储本发明技术方案相应计算机程序的计算机可读存储介质以及包括运行相应计算机程序的计算机设备，也应当在本发明的保护范围内。
在一些可能的实施例中，提供一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估系统，包括处理器和存储器，存储器用于存储程序指令，处理器用于调用存储器中的存储指令执行如上所述的一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法。
在一些可能的实施例中，提供一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估系统，包括可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序执行时，实现如上所述的一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，使用外接原子钟组频率源的IGS观测站的观测数据与不同分析中心的实时产品进行事后PPP处理，得到不同分析中心产品对应的观测站单站授时结果；选取一个测站作为中心测站，进行站间时间同步，得到时间同步结果；
步骤S2，计算单站授时与站间时间同步结果的重叠Allan方差，将Allan方差结果线性组合，分离产品基准稳定度与PPP估计噪声稳定度，实现方式包括以下子步骤，
步骤S2.1，计算钟差序列的Allan方差，包括将此Allan方差看作产品时间基准的稳定度与PPP估计噪声的线性组合；
步骤S2.2，计算时间同步结果序列的Allan方差，包括将每个观测站的PPP估计噪声视为具有相同噪声水平系数与成分，则将此Allan方差看作是系数为2的PPP估计噪声Allan方差的线性组合；
步骤S2.3，将S2.1与S2.2分别得到的Allan方差所表征的线性组合组成线性多项式，其待估参数分别为产品时间基准稳定度与PPP估计噪声，求解出两个待估参数，得到产品时间基准稳定度。
2.根据权利要求1所述一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法，其特征在于：步骤S1的实现过程包括以下子步骤，
步骤S1.1，选择IGS中GNSS接收机外接原子钟组的观测站，得到观测数据；
步骤S1.2，存储不同分析中心的改正数产品，组合广播星历与改正数进行精密星历恢复，得到精密星历；
步骤S1.3，使用观测数据与恢复后的精密星历进行PPP事后处理，得到的钟差序列看作包括产品时间基准、接收机钟差和PPP估计噪声的线性组合；
步骤S1.4，以S1.1中选择的观测站中的某一个站作为中心站，建立时间链路，进行站间时间同步，计算得到站间时间同步结果。
3.根据权利要求2所述一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法，其特征在于：步骤S1.3中，考虑PPP卫星钟产品的误差特性与组成成分，将产品卫星钟差
Figure FDA0003669048390000011
表示为：
Figure FDA0003669048390000012
其中，
Figure FDA0003669048390000013
为卫星实际钟差，t0为产品时间基准，与卫星无关，
Figure FDA0003669048390000014
为卫星钟基准与卫星相关，
Figure FDA0003669048390000015
为卫星估计噪声；
基于产品卫星钟差的特性分析，将接收机估计钟差
Figure FDA0003669048390000021
表示为：
Figure FDA0003669048390000022
其中，tr为接收机真实钟差，
Figure FDA0003669048390000023
为
Figure FDA0003669048390000024
对接收机估计钟差的综合影响，εr为接收机钟差估计噪声。
4.根据权利要求3所述一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法，其特征在于：步骤S1.4中，进行站间时间同步时，将钟差序列对应时标作差，计算得到站间时间同步结果，实现方式如下，
设测站a与测站b之间建立时间链路a-b，将测站a的估计钟差
Figure FDA0003669048390000025
与测站b的估计钟差
Figure FDA0003669048390000026
对应时标作差：
Figure FDA0003669048390000027
其中，ta为测站a的接收机真实钟差，tb为测站b的接收机真实钟差，εa为测站a的接收机钟差估计噪声，εb为测站b的接收机钟差估计噪声，
Figure FDA0003669048390000028
为测站a与测站b的
Figure FDA0003669048390000029
之差，长时间尺度上可视为定值。Δtab即为时间同步结果。
5.根据权利要求4所述一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法，其特征在于：步骤S2.1实现方式如下，
通过全重叠的方式，形成所有可能的平滑时间为τ的子序列，从而使用重叠Allan方差
Figure FDA00036690483900000210
如下：
Figure FDA00036690483900000211
S(x)＝xi+2m-2xi+m+xi (5)
其中，τ＝mτ0表示平均时间，m表示平均因子，τ0表示测量间隔，N表示观测值数量，x表示N个以τ0为间隔的相位观测值；xi表示表示测量时间为i的相位数据，xi+2m、xi+m分别表示在xi之后，与xi时间间隔为m与2m的相位数据；S(x)表示相位数据的三差算子；
Figure FDA00036690483900000212
表示平均时间为τ，计算是使用的相位数据为x的Allan方差函数；
将式2代入式4，当tr具有高稳定性，
Figure FDA00036690483900000213
在长时间尺度上视为定值，则有：
Figure FDA00036690483900000214
其中，
Figure FDA00036690483900000215
表示以接收机估计钟差序列计算的Allan方差，
Figure FDA00036690483900000216
表示卫星产品时间基准的Allan方差，
Figure FDA00036690483900000217
表示PPP估计噪声的Allan方差，S(t0)表示产品时间基准t0的三差算子结果，S(εr)表示PPP估计噪声εr的三差算子结果，
Figure FDA0003669048390000031
表示产品时间基准与PPP估计噪声的Allan方差交叉项。
6.根据权利要求5所述一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法，其特征在于：步骤S2.2实现方式如下，
将式3代入式4中，当tr具有高稳定性，
Figure FDA0003669048390000032
在长时间尺度上视为定值；考虑使用相同分析中心产品时，不同测站观测数据进行PPP解算的估计噪声具有相同稳定度，记为
Figure FDA0003669048390000033
r为测站标号；相应地，S(ε)表示PPP估计噪声ε的三差算子结果，S(εa)表示测站a的PPP估计噪声εa的三差算子结果，S(εb)表示测站b的PPP估计噪声εb的三差算子结果；通过模拟调频白噪声与调相白噪声序列，得知
Figure FDA0003669048390000034
Figure FDA0003669048390000035
所以有：
Figure FDA0003669048390000036
其中，
Figure FDA0003669048390000037
表示时间同步结果的Allan方差，
Figure FDA0003669048390000038
表示PPP估计噪声ε的Allan方差。
7.根据权利要求6所述一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法，其特征在于：步骤S2.3实现方式如下，
设选取k个观测站，根据式3建立k-1条时间同步链路，将式6的
Figure FDA0003669048390000039
近似用
Figure FDA00036690483900000310
代替，则有：
Figure FDA00036690483900000311
其中，uk＝(1 1…1)T为k×1的1值向量，zk＝(0,0…0)T为k×1的0值向量，uk-1＝(1 1…1)T为(k-1)×1的1值向量，zk-1＝(0,0…0)T为(k-1)×1的0值向量；
Figure FDA00036690483900000312
表示测站r1的PPP接收机估计钟差序列的Allan方差，…，
Figure FDA00036690483900000313
表示测站rk的PPP接收机估计钟差序列的Allan方差，
Figure FDA00036690483900000314
表示测站r1与r2的时间同步结果序列的Allan方差，…，
Figure FDA00036690483900000315
表示表示测站r1与rk的时间同步结果序列的Allan方差
通过式8，求解PPP产品的时间基准稳定度，同时得到PPP钟差估算噪声稳定度。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法，其特征在于：用于GNSS授时接收机运行时，根据产品时间基准稳定度选择实时PPP产品，从而输出长期稳定度更好的时频信号。
9.一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估系统，其特征在于：用于实现如权利要求1-8任一项所述的一种基于PPP的精密卫星星历时间基准稳定度评估方法。
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