一种实时冗余北斗三号PPP-B2b亚纳级时间比对方法技术

技术编号：42953625 阅读：8 留言：0更新日期：2024-10-11 16:10

本申请属于卫星时间比对技术领域。本申请提供一种实时冗余的北斗三号卫星导航系统PPP‑B2b亚纳级时间比对方法。该方法包括：通过实时获取的C59和C61的GEO卫星PPP‑B2b信息，采用冗余方法对北斗卫星导航系统播发的广播星历数据进行修正，从而得到高精度的卫星轨道广播星历以及钟差，结合北斗卫星发送的伪码和载波相位观测值，采用PPP算法实时计算接收机两地钟差，继而进行两地时间比对。本公开实施例能够避免在观测数据连续时间段内，由于PPP‑B2b信息的可用性不足而导致的PPP无法解算，从而使得解算的历元更加完整。

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【技术实现步骤摘要】

本公开实施例涉及卫星时间比对，尤其涉及一种实时冗余的北斗三号ppp-b2b亚纳秒级时间比对方法。

技术介绍

1、北斗三号卫星导航系统于2020年正式建成，其地球静止轨道(geostationaryorbit，geo)卫星能够实时播发ppp-b2b信号。ppp-b2b信号中携带着精确的卫星信息，通过这些信息可以对卫星轨道和钟差进行改正，从而实现更加精确的精密单点定位(precisepoint position，ppp)和定时。ppp-b2b技术解决了传统方法中使用事后精密星历进行精密单点定位的滞后问题，同时也克服了通过网络播发卫星改正数时存在的网络中断和网络设施缺乏等诸多弊端。

2、然而，gps和北斗三号卫星的c59和c60卫星同步播发相同的ppp-b2b信息不稳定，存在信号丢失的情况。

技术实现思路

1、为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提供一种实时冗余的北斗三号ppp-b2b亚纳秒级时间比对方法，用以解决现有技术中存在c59和c60卫星同步播发相同的ppp-b2b信息不稳定，信号经常发生丢失的情况的问题。

2、根据本公开实施例，提供一种实时冗余的北斗三号ppp-b2b亚纳秒级时间比对方法，该方法包括：

3、获取北斗三号卫星的观测数据、卫星星历数据和b2b电文数据；

4、根据所述观测数据和所述卫星星历数据计算每颗卫星在观测时刻的钟差；

5、基于冗余方法，利用所述b2b电文数据对所述钟差进行修正，以得到修正钟差；

6、对所述修正钟差进行精密单点定位解算，以得到两地接收机的目标钟差，进而进行两地时间比对。

7、进一步的，获取观测数据、卫星星历数据和b2b电文数据的步骤中，包括：

8、利用所述接收机获取所述观测数据；其中，所述观测数据包括载波相位和伪距等观测值；

9、利用所述接收机接收所述卫星星历数据；其中，所述卫星星历数据包括每颗卫星的轨道信息和时间信息；

10、利用所述接收机接收卫星的b2b电文数据；其中，所述b2b电文数据包括卫星轨道改正数和钟差改正数。

11、进一步的，所述ppp-b2b电文包括c59卫星的第一ppp-b2b电文信息和c61卫星的第二ppp-b2b电文信息。

12、进一步的，根据所述观测数据和所述卫星星历数据计算每颗卫星在观测时刻的钟差的步骤中，包括：

13、根据所述观测数据、所述轨道参数、所述时间信息、地球引力场和太阳辐射压力，计算每颗卫星在观测时刻的所述钟差。

14、进一步的，基于冗余方法，利用所述b2b电文对所述钟差进行修正，以得到修正钟差的步骤中，包括：

15、判断所述c59卫星的信号是否缺失或受到干扰；

16、若所述c59卫星的信号完整或未到干扰，则利用所述c59卫星的所述第一ppp-b2b电文信息中的改正数组对所述钟差进行修正；

17、若所述c59卫星的信号缺失或受到干扰，则利用所述c61卫星的所述第二ppp-b2b电文信息中的改正数组对所述钟差进行修正。

18、进一步的，所述改正数组包括：

19、码间偏差改正数、卫星轨道改正数和卫星钟差改正数。

20、进一步的，对所述修正钟差进行精密单点定位解算，以得到两地接收机的目标钟差的步骤中，包括：

21、利用卡尔曼滤波器和最小二乘法对所述修正钟差中的接收机参数、流层延迟、电离层延迟和多路径效应进行估计；

22、对所述估计的结果进行残差检验，若残差大于预设的阈值，则判断为粗差，剔除所述粗差后对所述接收机参数、所述流层延迟、所述电离层延迟和所述多路径效应重新进行估计；若所述残差小于所述阈值，则输出所述接收机的所述目标钟差。

23、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

24、本公开的实施例中，通过上述实时冗余的北斗三号ppp-b2b亚纳秒级时间比对方法，一方面，通过实时获取的c59和c61的geo卫星ppp-b2b信息，采用冗余方法对gps和北斗卫星播发的广播星历数据进行修正，从而得到高精度的卫星轨道广播星历以及钟差，结合gps卫星和北斗卫星发送的伪码和载波相位观测值，采用ppp算法实时计算钟差，得到两地实时接收机钟差结果，从而进行时间比对。另一方面，能够避免在观测数据连续时间段内，由于ppp-b2b信息的可用性不足而导致的ppp无法解算，从而使得解算的历元更加完整。

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【技术保护点】

1.一种实时冗余的北斗三号卫星导航系统PPP-B2b亚纳秒级时间比对方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述实时冗余的北斗三号卫星导航系统的PPP-B2b亚纳秒级时间比对方法，其特征在于，获取北斗三号卫星的观测数据、卫星星历数据和B2b电文数据的步骤中，包括：

3.根据权利要求2所述实时冗余的北斗三号卫星导航系统PPP-B2b的亚纳秒级时间比对方法，其特征在于，所述PPP-B2b电文包括C59卫星的第一PPP-B2b电文信息和C61卫星的第二PPP-B2b电文信息。

4.根据权利要求3所述实时冗余的北斗三号卫星导航系统PPP-B2b亚纳秒级时间比对方法，其特征在于，根据所述观测数据和所述卫星星历数据计算每颗卫星在观测时刻的钟差的步骤中，包括：

5.根据权利要求4所述实时冗余的GPS系统和北斗系统的时间比对方法，其特征在于，基于冗余方法，利用所述B2b电文数据对所述钟差进行修正，以得到修正钟差的步骤中，包括：

6.根据权利要求5所述实时冗余的GPS系统和北斗系统的定位方法，其特征在于，所述改正数组包括：>

7.根据权利要求6所述实时冗余的北斗三号PPP-B2b亚纳秒级时间比对方法，其特征在于，对所述修正钟差进行精密单点定位解算，以得到两地接收机的目标钟差的步骤中，包括：

...

【技术特征摘要】

1.一种实时冗余的北斗三号卫星导航系统ppp-b2b亚纳秒级时间比对方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述实时冗余的北斗三号卫星导航系统的ppp-b2b亚纳秒级时间比对方法，其特征在于，获取北斗三号卫星的观测数据、卫星星历数据和b2b电文数据的步骤中，包括：

3.根据权利要求2所述实时冗余的北斗三号卫星导航系统ppp-b2b的亚纳秒级时间比对方法，其特征在于，所述ppp-b2b电文包括c59卫星的第一ppp-b2b电文信息和c61卫星的第二ppp-b2b电文信息。

4.根据权利要求3所述实时冗余的北斗三号卫星导航系统ppp-b...

【专利技术属性】
技术研发人员：马红皎，杨金明，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：

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