專利名稱：基于多種gnss系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞方法和接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及時(shí)間頻率校準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí) 間頻率傳遞方法和接收機(jī)。
背景技術(shù)：
目前時(shí)間頻率重要性越來越凸顯，主要體現(xiàn)在空間技術(shù)領(lǐng)域、計(jì)量領(lǐng)域等等，因此 越來越多的地方出現(xiàn)了使用時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)的需求。但是，由于許多時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)不易于搬 動，而且很多時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)存在需要連續(xù)工作，不宜斷電等特殊性，因此迫切需要尋找一種 遠(yuǎn)程時(shí)間頻率傳遞的方法來對這些時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行遠(yuǎn)程校準(zhǔn)。在1980 年國際頻控年會上，Allan 首次提出了 GPS (Global Positioning System, 全球定位系統(tǒng))共視法時(shí)間傳遞的原理。1985年GPS共視法被用于遠(yuǎn)距離時(shí)間比對，參加 TAI (Temps Atomique International，國際原子時(shí))計(jì)算。自20世紀(jì)90年代初，GPS共視法 開始得到廣泛應(yīng)用。1994年，Allan代表GPS時(shí)間傳遞標(biāo)準(zhǔn)組(GGTTS)，在期刊MetroLogia 上發(fā)表了 “GPS定時(shí)接收機(jī)軟件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)指南”，統(tǒng)一了共視接收機(jī)軟件的處理過程和單 站觀測文件的格式，以進(jìn)一步提高共視比對精度。早期的GNSS時(shí)間頻率傳遞接收機(jī)生產(chǎn)商 主要是美國AOA公司。從 1995 年開女臺，國際計(jì)量局(Bureau International des Poids et Mesures, BIPM)時(shí)間部在計(jì)算TAI時(shí)，依靠各時(shí)間實(shí)驗(yàn)室的單頻單通道GPS共視接收機(jī)每天48次跟 蹤衛(wèi)星，把全球約50個時(shí)間實(shí)驗(yàn)室200多臺原子鐘的觀測資料，通過共視比對，統(tǒng)一歸算成 UTC-UTC (k)，其中，k指各時(shí)間實(shí)驗(yàn)室。近年來，GPSC/A碼、P3 碼多通道測量，GL0NASS (GLObal NAvigation SatelliteSystem，俄羅斯全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))P碼共視，相繼出現(xiàn)。不僅使得共視比對連 續(xù)進(jìn)行，而且增大了觀測數(shù)據(jù)量，提高了比對精度，S印tentrio、AOS、和Dicom等公司都有 GPSC/A碼、P3碼的共視接收機(jī)。GPS時(shí)間頻率傳遞接收機(jī)的目的之一在于得到本地參考時(shí) 鐘和GPS系統(tǒng)時(shí)或其它參考時(shí)間系統(tǒng)的比對結(jié)果，主要由以下兩種工作模式。如圖1所示， 為現(xiàn)有的工作模式示意圖。其中，工作模式1是指接收機(jī)通過自身功能直接鎖定到本地參考時(shí)間頻率源，則 通過接收機(jī)得到了 GPS觀測量就是以本地參考時(shí)間頻率源為基準(zhǔn)的，通過數(shù)據(jù)處理可直接 得到本地參考時(shí)間頻率源與GPS系統(tǒng)時(shí)或其它參考時(shí)間系統(tǒng)的比對結(jié)果；工作模式2是指 接收機(jī)不能或不直接鎖定到本地時(shí)間頻率參考源，則需要通過時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器測量本地參 考時(shí)間頻率源與接收機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘的關(guān)系，再通過數(shù)據(jù)處理之后間接得到地參考時(shí)間頻率源 與GPS系統(tǒng)時(shí)或其它參考時(shí)間系統(tǒng)的比對結(jié)果。工作模式1相對于工作模式1來說更加 簡便易實(shí)現(xiàn)，且由于所需的更少的儀器引進(jìn)了更少的誤差，得到了更好質(zhì)量的結(jié)果，但它對 接收機(jī)功能有一定的要求；工作模式2其性能往往受制于時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器的性能。其中， Septentrio公司的產(chǎn)品基于工作模式1，而Dicom和AOS的產(chǎn)品了基于工作模式2?，F(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)是
1、目前的時(shí)間頻率傳遞接收機(jī)都是使用單個GNSS系統(tǒng)產(chǎn)生各自系統(tǒng)的時(shí)間頻率 比對結(jié)果，并沒有將數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，這對于結(jié)果的可靠性是個巨大的考驗(yàn)，一旦某個系統(tǒng)癱 瘓，將造成重要不利影響，同時(shí)發(fā)展其他未來可能的GNSS系統(tǒng)基的時(shí)間頻率傳遞同樣重 要，多系統(tǒng)的融合可以大大提高接收機(jī)的測量精度和工作可靠性。2、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou(COMPASS)中文簡稱‘北斗’)是中國正在實(shí)施的自 主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，具備導(dǎo)航、定位和授時(shí)等功能，中國高度重視并一 直在努力探索和發(fā)展擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，由于其的不斷發(fā)展，利用COMPASS 進(jìn)行時(shí)間頻率傳遞已成為一種必然趨勢，但目前還沒有基于COMPASS(二代)的粗碼、精碼 及載波相位時(shí)間頻率傳遞接收機(jī)。另外，發(fā)展其他未來可能的GNSS (Global Navigation Satellite System，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))系統(tǒng)基的時(shí)間頻率傳遞同樣重要，多系統(tǒng)的融合可 以大大提高接收機(jī)的測量精度和工作可靠性。3、由于目前各種GNSS時(shí)間頻率傳遞接收機(jī)都只生成本地參考與GNSS系統(tǒng)參考時(shí) 間的比對結(jié)果，如需比對本地參考與另一方(遠(yuǎn)程)參考的結(jié)果，必須兩方數(shù)據(jù)匯總到一處 并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理方能實(shí)現(xiàn)，尚無接收機(jī)可單方自動實(shí)現(xiàn)此功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決以上技術(shù)缺陷，提出了一種基于多種GNSS系統(tǒng)融合 的時(shí)間頻率傳遞方法和接收機(jī)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面提出了一種基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率 傳遞接收機(jī)，包括多個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)接收模塊，用于接收多種不同GNSS系統(tǒng) 的時(shí)間頻率測量信號；外部時(shí)鐘源，用于為所述多個GNSS接收模塊提供頻率信號和IPPS信 號；控制器，用于將多個GNSS接收模塊的參考時(shí)間統(tǒng)一同步到本地參考時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)源， 獲得多個不同GNSS系統(tǒng)的多種時(shí)間頻率測量信號，并將每個GNSS系統(tǒng)的粗碼、精碼和載 波相位測量中的一種或多種測量量代入觀測方程進(jìn)行處理以得到相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí) 的本地參考時(shí)間，以及對相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間賦予相應(yīng)的權(quán)值，加權(quán)平 均后獲得單站的本地參考時(shí)間與UTC時(shí)間之差，經(jīng)過CGGTTS(CCTF Group on GNSS Time Transfer Standards,國際時(shí)間頻率咨詢委員會GNSS時(shí)間傳遞標(biāo)準(zhǔn)組)數(shù)據(jù)處理最終獲得 本地單站共視數(shù)據(jù)。本發(fā)明另一方面還提出了一種基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞方法，包 括以下步驟將多個GNSS接收模塊的參考時(shí)間統(tǒng)一同步到本地參考時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)源以獲 得多個不同GNSS系統(tǒng)的多種時(shí)間頻率測量信號；將每個GNSS系統(tǒng)的粗碼、精碼和載波相位 測量中的一種或多種測量量代入觀測方程進(jìn)行處理以得到相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地 參考時(shí)間，以及對相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間賦予相應(yīng)的權(quán)值，加權(quán)平均后獲 得單站的本地參考時(shí)間與UTC時(shí)間之差，和在進(jìn)行CGGTTS數(shù)據(jù)處理之后獲得本地單站共視 數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例能夠利用多種免費(fèi)的GNSS系統(tǒng)的多種測量信號進(jìn)行遠(yuǎn)程高精度時(shí) 間頻率標(biāo)準(zhǔn)比對，同時(shí)采用工作模式1，從而實(shí)現(xiàn)了多GNSS系統(tǒng)融合、多種測量信號的融 合。另外，本發(fā)明實(shí)施例可對各種測量方法以及各個GNSS系統(tǒng)獲得的本地參考時(shí)間分配不 同的權(quán)值，從而能夠進(jìn)一步提高單站共視數(shù)據(jù)測量的精度。其次，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，還可自動獲取遠(yuǎn)程方單站共視數(shù)據(jù)，并生成校準(zhǔn)或比對報(bào)告。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1為現(xiàn)有的工作模式示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞接收機(jī)結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。由于近年來，GNSS測量技術(shù)的發(fā)展，本發(fā)明提出了一種基于多種GNSS系統(tǒng)及每種 GNSS系統(tǒng)中的多種測量技術(shù)(粗碼、精碼及載波相位等)的融合的遠(yuǎn)程高精度時(shí)間頻率標(biāo) 準(zhǔn)校準(zhǔn)及比對接收機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)多測量信號融合以提高接收機(jī)的測量精度和可靠性。另外， 本發(fā)明采用網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)下載參考方共視數(shù)據(jù)對時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)(包括原子鐘及鐘組等)的 一些關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行高精度遠(yuǎn)程校準(zhǔn)及比對，其中，包括時(shí)刻準(zhǔn)確度、時(shí)刻穩(wěn)定度、頻率 準(zhǔn)確度、及頻率穩(wěn)定度，并自動生成校準(zhǔn)及比對報(bào)告并發(fā)送至參考方。如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例的基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞接收機(jī) 結(jié)構(gòu)圖。該接收機(jī)包括多個GNSS接收模塊100、外部時(shí)鐘源200和控制器300。其中，多 個GNSS接收模塊100用于接收不同GNSS系統(tǒng)的時(shí)間頻率信號，在本發(fā)明中至少包括GPS 系統(tǒng)、GL0NASS系統(tǒng)和北斗系統(tǒng)中的兩種，從而提高接收機(jī)工作的可靠性，優(yōu)選地包括我國 自主知識產(chǎn)權(quán)的北斗系統(tǒng)。當(dāng)然需要在此說明的是，本發(fā)明還可適用于今后發(fā)展的導(dǎo)航系 統(tǒng)。外部時(shí)鐘源200用于為多個GNSS接收模塊100提供頻率信號和IPPS信號?？刂破?300用于將多個GNSS接收模塊的參考時(shí)間統(tǒng)一同步到本地參考時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)源，獲得多個 不同GNSS系統(tǒng)的多種時(shí)間頻率測量信號，并將每個GNSS系統(tǒng)的粗碼、精碼和載波相位測量 中的一種或多種測量量代入觀測方程進(jìn)行處理以得到相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考 時(shí)間，以及對相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間賦予相應(yīng)的權(quán)值，加權(quán)平均后獲得單 站的本地參考時(shí)間與UTC時(shí)間之差，經(jīng)過CGGTTS數(shù)據(jù)處理最終獲得本地單站共視數(shù)據(jù)。在本發(fā)明實(shí)施例中，還可對對流層、電離層、sagnec相應(yīng)、固體潮、相對論效應(yīng)等誤 差進(jìn)行補(bǔ)償，測定并扣除電纜及轉(zhuǎn)接頭、接收機(jī)、天線等延遲量，之后再解算觀測方程得到 雙方GNSS接收機(jī)的鐘差值，從而提高解算精度。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，控制器300還用于對每個GNSS系統(tǒng)的粗碼、精碼和載 波相位測量中的一種或多種進(jìn)行處理以得到各個GNSS系統(tǒng)的相應(yīng)測量方法的本地參考時(shí) 間，并對每種測量方法的本地參考時(shí)間賦予相應(yīng)的權(quán)值，從而在加權(quán)平均后獲得每個GNSS 系統(tǒng)測量的本地參考時(shí)間。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，根據(jù)統(tǒng)計(jì)各個GNSS系統(tǒng)得到的一定時(shí)間段內(nèi)的歷史 測量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差求倒數(shù)以獲得相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間對應(yīng)的權(quán)值；或 者，根據(jù)國際計(jì)量局月際公報(bào)Cir. T中公布的各GNSS系統(tǒng)時(shí)間與世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間UTC之差的 不確定度獲得相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間對應(yīng)的權(quán)值；或者，由二者結(jié)合獲得 相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間對應(yīng)的權(quán)值。例如，假設(shè)在本發(fā)明中接收機(jī)中包括 GPS系統(tǒng)、GL0NASS系統(tǒng)和北斗系統(tǒng)，經(jīng)過上述的分析，為三者各分配32%、34%和34%的權(quán) 值，并根據(jù)賦予的權(quán)值進(jìn)行加權(quán)平均。在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，根據(jù)統(tǒng)計(jì)粗碼、精碼和載波相位測量方法得到的一 定時(shí)間段的歷史測量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差求倒數(shù)獲得每種測量方法的相對于各GNSS系統(tǒng)時(shí)的本 地參考時(shí)間所相應(yīng)的權(quán)值；或者，根據(jù)國際計(jì)量局月際公報(bào)Cir. T中公布的粗碼、精碼和載 波相位測量方法的不確定度獲得每種測量方法的本地參考時(shí)間所相應(yīng)的權(quán)值；或者，由二 者結(jié)合獲得每種測量方法的本地參考時(shí)間所相應(yīng)的權(quán)值。例如，假設(shè)在本發(fā)明中接收機(jī)中 采用粗碼、精碼和載波相位測量方法進(jìn)行測量，經(jīng)過上述的分析，為三者各分配30%、36% 和34%的權(quán)值，并根據(jù)賦予的權(quán)值進(jìn)行加權(quán)平均。在本發(fā)明實(shí)施例中，接收機(jī)還可顯示接收機(jī)位置、本地時(shí)間、跟蹤衛(wèi)星相關(guān)信息， 例如偽隨機(jī)碼序列、仰角、方位角、通道狀態(tài)、信號質(zhì)量、信噪比、衛(wèi)星時(shí)間、衛(wèi)星星歷等。另 夕卜，還可顯示時(shí)間信息，例如UTC(Temps Universel Coordonne)、GPST、GL0NASS系統(tǒng)時(shí)、BDT 等。還可顯示本地參考時(shí)與UTC、GPST, GL0NASS系統(tǒng)時(shí)、BDT的時(shí)差，顯示實(shí)時(shí)相對頻偏， 顯示實(shí)時(shí)定位信息。另外，本發(fā)明實(shí)施例的接收機(jī)同時(shí)也存儲結(jié)果數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)存儲為 CGGTTS 格式、RINEX 格式。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，該接收機(jī)還包括網(wǎng)絡(luò)通信模塊，用于自動下載遠(yuǎn)程方 單站共視數(shù)據(jù)，例如通過FTP、HTTP、telnet等方式。本地或遠(yuǎn)程方將觀測數(shù)據(jù)存儲為固 定格式數(shù)據(jù)，接收機(jī)通過特定網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，例如FTP、HTTP、telnet等自動下載遠(yuǎn)程方時(shí) 間頻率傳遞數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理得到雙方頻率標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)差(時(shí)刻準(zhǔn)確度)，并進(jìn)一步得到頻 差(頻率準(zhǔn)確度)，以及時(shí)刻穩(wěn)定度和頻率穩(wěn)定度，完成對待校準(zhǔn)時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)或比 對，并以圖示方式顯示本地參考單站共視結(jié)果及與遠(yuǎn)程站比對數(shù)據(jù)，并存儲相應(yīng)文件，生成 校準(zhǔn)或比對報(bào)告。如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例的基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞方法流程 圖，包括以下步驟步驟S301，將多個GNSS接收模塊的參考時(shí)間統(tǒng)一同步到本地參考時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)源。步驟S302，獲得多個不同GNSS系統(tǒng)的多種時(shí)間頻率測量信號。例如，同時(shí)獲得GPS 系統(tǒng)、GL0NASS系統(tǒng)和北斗系統(tǒng)的時(shí)間頻率測量信號。步驟S303，對每個GNSS系統(tǒng)的粗碼、精碼和載波相位測量中的一種或多種測量量 代入觀測方程進(jìn)行處理以得到相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間，在本發(fā)明實(shí)施例 中，還需要對對流層、電離層、sagnec相應(yīng)、固體潮、相對論效應(yīng)誤差等進(jìn)行補(bǔ)償，以及測定 并扣除電纜及轉(zhuǎn)接頭、接收機(jī)、天線等延遲量，解算觀測方程得到雙方GNSS接收機(jī)的鐘差 值；并為每種測量方法獲得相對于各GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間賦予相應(yīng)的權(quán)值，加權(quán)平 均之后獲得每個GNSS系統(tǒng)的本地參考時(shí)間，每種測量方式權(quán)值的分配參見以上描述，在此不再贅述。步驟S304，對相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間賦予相應(yīng)的權(quán)值，在加權(quán)平 均后獲得本地參考時(shí)間與UTC之差。同樣，每種GNSS系統(tǒng)的權(quán)值分配參見以上描述。步驟S305，經(jīng)CGGTTS數(shù)據(jù)處理后獲得本地單站共視數(shù)據(jù)。步驟S306，自動下載遠(yuǎn)程方單站共視數(shù)據(jù)，例如，通過FTP、HTTP、telnet等方式下載。步驟S307，根據(jù)遠(yuǎn)程方單站共視數(shù)據(jù)和本地單站共視數(shù)據(jù)獲得雙方頻率標(biāo)準(zhǔn)的時(shí) 差、頻差、時(shí)刻穩(wěn)定度和頻率穩(wěn)定度，以完成對待校準(zhǔn)時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)或比對，并生成 校準(zhǔn)或比對報(bào)告。本發(fā)明實(shí)施例能夠利用多種免費(fèi)的GNSS系統(tǒng)的多種測量信號進(jìn)行遠(yuǎn)程高精度時(shí) 間頻率標(biāo)準(zhǔn)比對，同時(shí)采用工作模式1，從而實(shí)現(xiàn)了多GNSS系統(tǒng)融合、多種測量信號的融 合。另外，本發(fā)明實(shí)施例可對由各種測量方法以及各個GNSS系統(tǒng)獲得的相對于各GNSS系統(tǒng) 時(shí)的本地參考時(shí)間分配不同的權(quán)值，從而能夠進(jìn)一步提高單站共視數(shù)據(jù)的測量精度。其次， 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，還可自動獲取遠(yuǎn)程方單站共視數(shù)據(jù)，并生成校準(zhǔn)或比對報(bào)告。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以 理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞接收機(jī)，其特征在于，包括多個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS接收模塊，用于接收多個不同GNSS系統(tǒng)的時(shí)間頻率信號；外部時(shí)鐘源，用于為所述多個GNSS接收模塊提供頻率信號和IPPS信號；和 控制器，用于將多個GNSS接收模塊的參考時(shí)間統(tǒng)一同步到本地參考時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)源， 以獲得多個不同GNSS系統(tǒng)的多種時(shí)間頻率測量信號，并將每個GNSS系統(tǒng)的粗碼、精碼和載 波相位測量中的一種或多種測量量代入觀測方程進(jìn)行處理以得到相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí) 的本地參考時(shí)間，以及對相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間賦予相應(yīng)的權(quán)值，加權(quán)平 均后獲得單站的本地參考時(shí)間與UTC時(shí)間之差，經(jīng)過CGGTTS數(shù)據(jù)處理最終獲得本地單站共 視數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞接收機(jī)，其特征在于， 根據(jù)統(tǒng)計(jì)各個GNSS系統(tǒng)得到的一定時(shí)間段內(nèi)的歷史測量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差求倒數(shù)以獲得相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間對應(yīng)的權(quán)值；或者，根據(jù)國際計(jì)量局月際公報(bào)Cir. T中公布的各GNSS系統(tǒng)時(shí)間與世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間UTC 之差的不確定度獲得相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間對應(yīng)的權(quán)值； 或者，由上述二者相結(jié)合獲得每個GNSS系統(tǒng)的本地參考時(shí)間對應(yīng)的權(quán)值。
3.如權(quán)利要求1所述的基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞接收機(jī)，其特征在于， 還包括，所述控制器將每個GNSS系統(tǒng)的粗碼、精碼和載波相位測量中的一種或多種測量量 代入觀測方程進(jìn)行處理以得到相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的相應(yīng)測量方法的本地參考時(shí)間， 并對每種測量方法的本地參考時(shí)間賦予相應(yīng)的權(quán)值，加權(quán)平均后獲得相對于每個GNSS系 統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間。
4.如權(quán)利要求3所述的基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞接收機(jī)，其特征在于， 根據(jù)統(tǒng)計(jì)粗碼、精碼和載波相位測量方法得到的一定時(shí)間段的歷史測量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差求倒數(shù)獲得每種測量方法的本地參考時(shí)間所相應(yīng)的權(quán)值；或者，根據(jù)國際計(jì)量局月際公報(bào)Cir. T中公布的粗碼、精碼和載波相位測量方法的不 確定度獲得每種測量方法的本地參考時(shí)間所相應(yīng)的權(quán)值；或者，由上述二者相結(jié)合獲得每種測量方法的本地參考時(shí)間所相應(yīng)的權(quán)值。
5.如權(quán)利要求1所述的基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞接收機(jī)，其特征在于， 還包括網(wǎng)絡(luò)通信模塊，用于自動下載遠(yuǎn)程方單站共視數(shù)據(jù)；所述控制器，還用于根據(jù)遠(yuǎn)程方單站共視數(shù)據(jù)和本地單站共視數(shù)據(jù)獲得雙方參考時(shí)間 頻率標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)差、頻差、時(shí)刻穩(wěn)定度和頻率穩(wěn)定度，以完成對待校準(zhǔn)時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)， 并生成校準(zhǔn)或比對報(bào)告。
6.一種基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞方法，其特征在于，包括以下步驟 將多個GNSS接收模塊的參考時(shí)間統(tǒng)一同步到本地參考時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)源，以獲得多個不同GNSS系統(tǒng)的時(shí)間頻率測量信號；對每個GNSS系統(tǒng)的粗碼、精碼和載波相位測量中的一種或多種測量量代入觀測方程 進(jìn)行處理，并為每種測量方法獲得的本地參考時(shí)間賦予相應(yīng)的權(quán)值，加權(quán)平均之后獲得相 對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間；對相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間賦予相應(yīng)的權(quán)值，在加權(quán)平均后獲得單站 的本地參考時(shí)間與UTC時(shí)間之差；和在進(jìn)行CGGTTS數(shù)據(jù)處理之后獲得本地單站共視數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞方法，其特征在于，還 包括自動下載遠(yuǎn)程方單站共視數(shù)據(jù)；和根據(jù)遠(yuǎn)程方單站共視數(shù)據(jù)和本地單站共視數(shù)據(jù)獲得雙方參考時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)差、頻 差、時(shí)刻穩(wěn)定度和頻率穩(wěn)定度，以完成對待校準(zhǔn)時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)，并生成校準(zhǔn)或比對報(bào) 告。
8.如權(quán)利要求6所述的基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞方法，其特征在于，所 述為每種測量方法獲得的本地參考時(shí)間賦予相應(yīng)的權(quán)值具體包括根據(jù)統(tǒng)計(jì)粗碼、精碼和載波相位測量方法得到的一定時(shí)間段的歷史測量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差 求倒數(shù)獲得每種測量方法的本地參考時(shí)間所相應(yīng)的權(quán)值；或者，根據(jù)國際計(jì)量局月際公報(bào)Cir. T中公布的粗碼、精碼和載波相位測量方法的不 確定度獲得每種測量方法的本地參考時(shí)間所相應(yīng)的權(quán)值；或者，由上述二者相結(jié)合獲得每種測量方法的本地參考時(shí)間所相應(yīng)的權(quán)值。
9.如權(quán)利要求6所述的基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞方法，其特征在于，對 相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間賦予相應(yīng)的權(quán)值具體包括根據(jù)統(tǒng)計(jì)各個GNSS系統(tǒng)得到的一定時(shí)間段內(nèi)的歷史測量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差求倒數(shù)以獲得 相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間對應(yīng)的權(quán)值；或者，根據(jù)國際計(jì)量局月際公報(bào)Cir. T中公布的各GNSS系統(tǒng)時(shí)間與世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間UTC 之差的不確定度獲得相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間對應(yīng)的權(quán)值；或者，由上述二者相結(jié)合獲得相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間對應(yīng)的權(quán)值。
10.如權(quán)利要求6所述的基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞方法，其特征在于，還 包括對對流層、電離層、sagnec相應(yīng)、固體潮、相對論效應(yīng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償，以及測定并扣除電 纜及轉(zhuǎn)接頭、接收機(jī)、天線的延遲量。
全文摘要
本發(fā)明提出一種基于多種GNSS系統(tǒng)融合的時(shí)間頻率傳遞接收機(jī)，包括多個GNSS接收模塊、外部時(shí)鐘源和控制器，控制器將多個GNSS接收模塊的參考時(shí)間統(tǒng)一同步到本地參考時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)源，以獲得多個不同GNSS系統(tǒng)的多種時(shí)間頻率測量信號，并將每個GNSS系統(tǒng)的粗碼、精碼和載波相位測量中的一種或多種測量量代入觀測方程進(jìn)行處理以得到相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間，以及對相對于每個GNSS系統(tǒng)時(shí)的本地參考時(shí)間賦予相應(yīng)的權(quán)值，加權(quán)平均后獲得單站的本地參考時(shí)間與UTC時(shí)間之差，經(jīng)過處理獲得本地單站共視數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例能夠利用多種免費(fèi)的GNSS系統(tǒng)的多種測量信號進(jìn)行遠(yuǎn)程高精度時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)比對，從而實(shí)現(xiàn)了多GNSS系統(tǒng)融合、多測量信號的融合。
文檔編號G01S19/14GK102004258SQ20101027870
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者寧大愚, 張愛敏, 梁坤, 王偉波, 高小珣 申請人:中國計(jì)量科學(xué)研究院