一种GPS-BDS系统时间偏差实时监测设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种GPS-BDS系统时间偏差实时监测设备，包括GPS接收机、BDS接收机、时间间隔计数器、铷原子钟和天线，GPS接收机和BDS接收机分别与天线连接，铷原子钟分别与GPS接收机和BDS接收机连接，GPS接收机和BDS接收机分别与时间间隔计数器连接；天线发出射频信号，铷原子钟发出铷原子频率，GPS接收机和BDS接收机分别接收天线发出的射频信号和铷原子频率，GPS接收机和BDS接收机再分别将接收到的射频信号和铷原子频率传入时间间隔计数器，得到GPS-BDS系统时间偏差的瞬时值。本实用新型专利技术可实现GPS-BDS实时无滞后的监测，用于用户的实时导航数据修正。可实现GPS-BDS监测数据结果无系统偏差，更好地用于GPS和BDS的融合导航中去。结构简单，且硬件规模较小。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于卫星导航设备，具体涉及一种GPS-BDS系统时间偏差实时监测设备。
技术介绍
在全球卫星导航系统（GNSS）已经进入了多极化发展时代，兼容与互操作已是大势所趋，融合多GNSS系统进行导航与定位成为一个新的发展方向，其中GNSS系统时间偏差的监测是一个重要的研究课题，目前我国的BDS和美国的GPS系统时间的定义和实现方式都存在差异，所以监测二者时间基准之间的偏差，对促进两个系统的融合导航定位大有裨益。针对GPS和BDS系统时间偏差监测评估的理论与算法，尚未有一个统一且成熟的解决方案与实现途径，目前存在的卫星双向时间同步（TwoWaySatelliteTimeandFrequencyTransfer，TWSTFT）或共视法（CommonView，CV）用户很难实现，且具有极大的滞后性，不能做到实时监测。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种GPS-BDS系统时间偏差实时监测设备，克服了现有技术既不能做到实时，又含有系统误差的问题。实现本技术目的的技术解决方案为：一种GPS-BDS系统时间偏差实时监测设备，包括GPS接收机、BDS接收机、时间间隔计数器、铷原子钟和天线，GPS接收机和BDS接收机分别与天线连接，铷原子钟分别与GPS接收机和BDS接收机连接，GPS接收机和BDS接收机分别与时间间隔计数器连接。天线发出射频信号，铷原子钟发出铷原子频率，GPS接收机和BDS接收机分别接收天线发出的射频信号和铷原子频率，GPS接收机和BDS接收机再分别将接收到的射频信号和铷原子频率传入时间间隔计数器，得到GPS-BDS系统时间偏差的瞬时值。所述GPS接收机和BDS接收机均具有10M的外频接入口、1PPS和10M的时间信号接口，且均能输出PPS时间信号。所述天线置于室外，采用双频扼流圈天线。所述铷原子钟至少具有两个10MHz输出接口。所述时间间隔计数器具有1个串口接口，至少两个1PPS输入接口，同时应满足关键精度分辨率不大于1ps。所述时间间隔计数器能显示GPS-BDS系统时间偏差的瞬时值。本技术与现有技术相比，其显著优点在于：（1）可实现GPS-BDS实时无滞后的监测，用于用户的实时导航数据修正。（2）可实现GPS-BDS监测数据结果无系统偏差，更好地用于GPS和BDS的融合导航中去。（3）结构简单，且硬件规模较小。附图说明图1为本技术的一种GPS-BDS系统时间偏差实时监测设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细描述。本技术的原理为：各个仪器之间存在的数据流最关键的信号为时间信号，测量两个不同导航系统之间的差值，关键在于把接收不同导航系统信号的接收机所输出表征其系统时间的1PPS信号进行精密的比对，即可得到系统间的时间偏差。结合图1，一种GPS-BDS系统时间偏差实时监测设备，包括一台能输出PPS时间信号的GPS接收机、一台能输出PPS时间信号的BDS接收机、一个时间间隔计数器、铷原子钟和天线，GPS接收机和BDS接收机分别与天线连接，铷原子钟分别与GPS接收机和BDS接收机连接，GPS接收机和BDS接收机分别与时间间隔计数器连接。天线发出射频信号，铷原子钟发出铷原子频率，GPS接收机和BDS接收机分别接收天线发出的射频信号和铷原子频率，GPS接收机和BDS接收机再分别将接收到的射频信号和铷原子频率传入时间间隔计数器，得到GPS-BDS系统时间偏差的瞬时值。所述GPS接收机和BDS接收机均具有10M的外频接入口、1PPS和10M的时间信号接口。所述天线置于室外，采用双频扼流圈天线。所述铷原子钟至少具有两个10MHz输出接口。所述时间间隔计数器具有1个串口接口，至少两个1PPS输入接口，同时应满足关键精度分辨率不大于1ps。例如SR620，精度在皮秒级（10-12s）。所述时间间隔计数器能显示GPS-BDS系统时间偏差的瞬时值。测量方法步骤如下：步骤1、在开阔地带（能同时以15度截止角至少观察到5颗卫星）假设GPS双频扼流圈天线通过同轴电缆（连接天线和接收机的数据线）与GPS接收机连接，BDS的双频扼流圈天线通过同轴电缆与BDS接收机分别连接，并打开GPS接收机和BDS接收机进行搜星调试，直到每台接收机均可以锁定至少5颗卫星。步骤2、调试铷原子钟，使其可以同时输出两个10M的铷原子频率信号，并把这两个铷原子频率信号通过数据线分别接到GPS接收机和BDS接收机的10M接口中，在此基础上，从GPS接收机和BDS接收机的1PPS接口分别连接一根数据线到时间间隔计数器的1PPS接口，此时具有视窗功能的精密时间间隔计数器就可以在电子屏上显示GPS-BDS系统时间偏差的瞬时值。步骤3、通过串口线把精密时间间隔计数器和计算机连接，并调试畅通，利用计算机收集到一个长得GPS-BDS系统时间偏差监测时间序列，以便进一步的使用这些监测数据。本技术可实现GPS-BDS实时无滞后的监测，用于用户的实时导航数据修正。可实现GPS-BDS监测数据结果无系统偏差，更好地用于GPS和BDS的融合导航中去。结构简单，且硬件规模较小。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GPS‑BDS系统时间偏差实时监测设备，其特征在于：包括GPS接收机、BDS接收机、时间间隔计数器、铷原子钟和天线，GPS接收机和BDS接收机分别与天线连接，铷原子钟分别与GPS接收机和BDS接收机连接，GPS接收机和BDS接收机分别与时间间隔计数器连接；天线发出射频信号，铷原子钟发出铷原子频率，GPS接收机和BDS接收机分别接收天线发出的射频信号和铷原子频率，GPS接收机和BDS接收机再分别将接收到的射频信号和铷原子频率传入时间间隔计数器，得到GPS‑BDS系统时间偏差的瞬时值。

【技术特征摘要】
1.一种GPS-BDS系统时间偏差实时监测设备，其特征在于：包括GPS接收机、BDS接收机、时间间隔计数器、铷原子钟和天线，GPS接收机和BDS接收机分别与天线连接，铷原子钟分别与GPS接收机和BDS接收机连接，GPS接收机和BDS接收机分别与时间间隔计数器连接；
天线发出射频信号，铷原子钟发出铷原子频率，GPS接收机和BDS接收机分别接收天线发出的射频信号和铷原子频率，GPS接收机和BDS接收机再分别将接收到的射频信号和铷原子频率传入时间间隔计数器，得到GPS-BDS系统时间偏差的瞬时值。
2.根据权利要求1所述的GPS-BDS系统时间偏差实时监测设备，其特征在于：所述GPS接收机和BDS接收机均具有10M的外频接入口、1PP...

【专利技术属性】
技术研发人员：张清华，孙阳阳，王源，章征林，高磊，段建立，
申请(专利权)人：中国人民解放军理工大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32