專利名稱：北斗無縫高精度授時實現(xiàn)方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星導航授時領域，具體涉及ー種基于偽衛(wèi)星輔助的北斗無縫高精度授時實現(xiàn)方法和系統(tǒng)。
背景技術：
衛(wèi)星導航以其高精度、全天候、實時性強、區(qū)域廣等優(yōu)點已滲透到各個生活領域和現(xiàn)代戰(zhàn)爭的各個環(huán)節(jié)，衛(wèi)星導航定位和授時系統(tǒng)是最關鍵的國家基礎設施之一，而且，現(xiàn)代武器實(試)驗、戰(zhàn)爭需要它保障，智能化交通運輸系統(tǒng)的建立和數(shù)字化地球的實現(xiàn)需要它支持。現(xiàn)代通信網(wǎng)和電力網(wǎng)建設也越來越增強了對精度時間和頻率的依賴。 北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是我國自主研制的衛(wèi)星導航定位和通信系統(tǒng)，具有首次定位快、無通訊盲區(qū)、保密性強等特點，并在高精度授時、短報文通信等方面均具有獨特的優(yōu)勢。隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的完善，潛力巨大國內衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)將迅速發(fā)展。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)雖然在授時有其獨特的優(yōu)勢，但是，衛(wèi)星導航直接授時也有其弊端，就是衛(wèi)星信號比較弱，ー是很容易收到外界干擾而不能使用，ニ是當使用環(huán)境復雜時候，如周圍有建筑物、高山峽谷、室內時，衛(wèi)星信號受遮擋，也不能使用。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供ー種北斗無縫高精度授時實現(xiàn)方法和系統(tǒng)，其能夠在復雜環(huán)境中仍然能高精度授時。為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的ー種北斗無縫高精度授時實現(xiàn)方法，包括如下步驟(I)在空間不同的位置固定安裝I個偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站，且上述偽衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站的精確位置均預先測定已知；(2)偽衛(wèi)星主站首先接收至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)射的北斗信號，并經(jīng)下變頻、信息解碼和時間信息提取后得到北斗的授時結果；然后利用所得授時結果發(fā)出授時的秒脈沖信號去馴服偽衛(wèi)星主站的原子鐘，使得偽衛(wèi)星主站的時間基準溯源到北斗吋；最后在馴服原子鐘的驅動下，把偽衛(wèi)星主站的位置、站號和時間信息進行信息編碼、信號擴頻、信號調制、載波調制和數(shù)模轉換后由功分模塊分為2路信號，2個上變頻模塊把這2路信號變頻到不同的頻點后通過2套天線發(fā)射出去，這2路發(fā)射信號中的一路信號由偽衛(wèi)星副站接收，另一路信號由用戶接收終端接收；(3)偽衛(wèi)星副站首先接收偽衛(wèi)星主站發(fā)來的信號，并進行下變頻、信息解碼和時間信息提取后，計算偽衛(wèi)星主站與副站之間的距離，并獲得偽衛(wèi)星副站的精確時間；接著利用獲得的偽衛(wèi)星副站的精確時間實時校正本地時鐘，使得偽衛(wèi)星副站不但與偽衛(wèi)星主站同歩，且偽衛(wèi)星副站和偽衛(wèi)星主站都溯源到北斗時；最后在校正時鐘的驅動下，將偽衛(wèi)星副站的位置、站號和時間信息進行信息編碼、信號擴頻、信號調制、載波調制和數(shù)模轉換后，上變頻到北斗導航信號頻點后經(jīng)過天線發(fā)射出去；
(4)用戶接收終端接收偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站發(fā)出的信號，并將上述信號進行下變頻、模數(shù)轉換、捕獲、跟蹤、信息解碼和授時解算，最終實現(xiàn)用戶的高精度授時。作為改進，所述用戶接收終端最好還同時接收至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)出的信號。上述方法中，偽衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站的信息編碼方式均采用北斗的信息編碼方式。上述方法中，偽衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站的信號調制方式均采用北斗的信號調制方式。上述方法中，偽衛(wèi)星主站將2路信號中的其中一路信號上變頻到北斗的頻點。ー種北斗無縫高精度授時系統(tǒng)，其主要由北斗衛(wèi)星、用戶接收終端、偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站組成；
偽衛(wèi)星主站包括北斗授時接收單元、原子鐘、偽衛(wèi)星主站發(fā)射単元、北斗接收天線、偽衛(wèi)星發(fā)射天線、以及主站通信發(fā)射天線；北斗接收天線連接北斗授時接收單元的輸入端，北斗授時接收單元的輸出端與原子鐘的受控端相連，原子鐘的輸出端連接在偽衛(wèi)星主站發(fā)射単元的時鐘控制端上，偽衛(wèi)星主站發(fā)射単元的輸出端分別與偽衛(wèi)星發(fā)射天線和主站通信發(fā)射天線相連；每個偽衛(wèi)星副站均包括偽衛(wèi)星授時接收單元、本地時鐘、偽衛(wèi)星副站發(fā)射単元、偽衛(wèi)星接收天線、以及副站通信發(fā)射天線；偽衛(wèi)星接收天線連接在偽衛(wèi)星授時接收單元的輸入端上，偽衛(wèi)星授時接收單元的輸出端與本地時鐘的受控端相連，本地時鐘的輸出端連接在偽衛(wèi)星副站發(fā)射単元的時鐘控制端上，偽衛(wèi)星副站發(fā)射単元的輸出端與副站通信發(fā)射天線相連；偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站分別固定安裝在空間的不同位置處；偽衛(wèi)星主站的北斗接收天線同時接收至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)來的信號；偽衛(wèi)星副站的偽衛(wèi)星接收天線接收偽衛(wèi)星主站的偽衛(wèi)星發(fā)射天線發(fā)來的信號；用戶接收終端同時接收偽衛(wèi)星主站的主站通信發(fā)射天線和至少3個偽衛(wèi)星副站的副站通信發(fā)射天線發(fā)來的信號。作為改進，所述用戶接收終端最好還接收至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)來的信號。上述系統(tǒng)中，偽衛(wèi)星主站的北斗授時接收單元主要由主站下變頻模塊、主站信號解碼模塊、以及主站時間信息提取模塊組成；北斗接收天線連接主站下變頻模塊的輸入端，主站下變頻模塊的輸出端經(jīng)由主站信號解碼模塊與主站時間信息提取模塊的輸入端相連，主站時間信息提取模塊的輸出端連接原子鐘的受控端；偽衛(wèi)星主站的偽衛(wèi)星主站發(fā)射單元主要由在主站信息編碼模塊、主站擴頻與調制模塊、主站載波調制模塊、主站數(shù)模轉換模塊、主站功分模塊、以及2個主站上變頻模塊組成；主站信息編碼模塊的輸出端依次經(jīng)由主站擴頻與調制模塊、主站載波調制模塊和主站數(shù)模轉換模塊與主站功分模塊的輸入端相連，主站功分模塊的2個輸出端各連接I個主站上變頻模塊的輸入端，ー個主站上變頻模塊的輸出端連接偽衛(wèi)星發(fā)射天線，另ー個主站上變頻模塊的輸出端連接主站通信發(fā)射天線，原子鐘分別連接主站信息編碼模塊、主站擴頻與調制模塊、主站載波調制模塊、主站數(shù)模轉換模塊、主站功分模塊和2個主站上變頻模塊。上述系統(tǒng)中，偽衛(wèi)星副站的偽衛(wèi)星授時接收単元主要由副站下變頻模塊、副站信號解碼模塊、以及副站時間信息提取模塊組成；偽衛(wèi)星接收天線連接副站下變頻模塊的輸入端，副站下變頻模塊的輸出端經(jīng)由副站信號解碼模塊與副站時間信息提取模塊的輸入端相連，副站時間信息提取模塊的輸出端連接本地時鐘的受控端；偽衛(wèi)星副站的偽衛(wèi)星副站發(fā)射單元主要由在副站信息編碼模塊、副站擴頻與調制模塊、副站載波調制模塊、副站數(shù)模轉換模塊、以及副站上變頻模塊組成；副站信息編碼模塊的輸出端依次經(jīng)由副站擴頻與調制模塊、副站載波調制模塊、副站數(shù)模轉換模塊與副站上變頻模塊的輸入端相連，上變頻模塊的輸出端連接副站通信發(fā)射天線，本地時鐘分別連接副站信息編碼模塊、副站擴頻與調制豐吳塊、副站載波調制ホ吳塊、副站數(shù)ホ吳轉換ホ吳塊和副站上變頻ホ吳塊。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明現(xiàn)有的直接授時方式即用戶接收終端直接接收北斗衛(wèi)星信號實現(xiàn)授吋，改為間接授時方式即通過偽衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站將北斗衛(wèi)星信號進行轉發(fā)后再送入用戶接收終端來實現(xiàn)授時；首先，由于偽衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站發(fā)射的信號相對較強，因此能夠有效避免外界環(huán)境對微弱的衛(wèi)星信號所產(chǎn)生的干擾，提高授時的精度，其次，由于偽衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站的架設位置能夠根據(jù)實際使用需求進行安裝，因此能夠有效避開周圍復雜環(huán)境對衛(wèi)星信號所產(chǎn)生的干擾；再者，由于本發(fā)明不但可以單獨利用偽衛(wèi)星實現(xiàn)用戶授時，還可以單獨利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)完成用戶授時，也可以利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)和偽衛(wèi)星組合授時。因此，本系統(tǒng)不但可以用于北斗衛(wèi)星可見性很好的廣闊室夕卜，還可以用于北斗衛(wèi)星被遮擋情況或北斗衛(wèi)星不可見的室內。


圖I為一種北斗無縫聞精度授時系統(tǒng)原通不意圖。圖2為偽衛(wèi)星主站的原理框圖。圖3為偽衛(wèi)星副站的原理框圖。圖4為用戶接收終端的原理框圖。
具體實施例方式ー種北斗無縫高精度授時系統(tǒng)如圖I所示，其主要由北斗衛(wèi)星、用戶接收終端、偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站組成。偽衛(wèi)星主站如圖2所示，包括北斗授時接收單元、原子鐘、偽衛(wèi)星主站發(fā)射単元、北斗接收天線、偽衛(wèi)星發(fā)射天線、以及主站通信發(fā)射天線。北斗接收天線連接北斗授時接收単元的輸入端，北斗授時接收單元的輸出端與原子鐘的受控端相連，原子鐘的輸出端連接在偽衛(wèi)星主站發(fā)射単元的時鐘控制端上，偽衛(wèi)星主站發(fā)射単元的輸出端分別與偽衛(wèi)星發(fā)射天線和主站通信發(fā)射天線相連。偽衛(wèi)星主站的北斗授時接收單元主要由主站下變頻模塊、主站信號解碼模塊、以及主站時間信息提取模塊組成。北斗接收天線連接主站下變頻模塊的輸入端，主站下變頻模塊的輸出端經(jīng)由主站信號解碼模塊與主站時間信息提取模塊的輸入端相連，主站時間信息提取模塊的輸出端連接原子鐘的受控端。偽衛(wèi)星主站的偽衛(wèi)星主站發(fā)射単元主要由在主站信息編碼模塊、主站擴頻與調制模塊、主站載波調制模塊、主站數(shù)模轉換模塊、主站功分模塊、以及2個主站上變頻模塊組成。主站信息編碼模塊的輸出端依次經(jīng)由主站擴頻與調制模塊、主站載波調制模塊和主站數(shù)模轉換模塊與主站功分模塊的輸入端相連,主站功分模塊的2個輸出端各連接I個主站上變頻模塊的輸入端,ー個主站上變頻模塊的輸出端連接偽衛(wèi)星發(fā)射天線，另ー個主站上變頻模塊的輸出端連接主站通信發(fā)射天線，原子鐘分別連接主站信息編碼模塊、主站擴頻與調制模塊、主站載波調制模塊、主站數(shù)模轉換模塊、主站功分模塊和2個主站上變頻模塊。每個偽衛(wèi)星副站如圖3所示，均包括偽衛(wèi)星授時接收單元、本地時鐘、偽衛(wèi)星副站發(fā)射單元、偽衛(wèi)星接收天線、以及副站通信發(fā)射天線。偽衛(wèi)星接收天線連接在偽衛(wèi)星授時接收單元的輸入端上，偽衛(wèi)星授時接收單元的輸出端與本地時鐘的受控端相連，本地時鐘的輸出端連接在偽衛(wèi)星副站發(fā)射単元的時鐘控制端上，偽衛(wèi)星副站發(fā)射単元的輸出端與副站通信發(fā)射天線相連。偽衛(wèi)星副站的偽衛(wèi)星授時接收単元主要由副站下變頻模塊、副站信號解碼模塊、以及副站時間信息提取模塊組成。偽衛(wèi)星接收天線連接副站下變頻模塊的輸入端，副站下變頻模塊的輸出端經(jīng)由副站信號解碼模塊與副站時間信息提取模塊的輸入端相連，副站時間信息提取模塊的輸出端連接本地時鐘的受控端。偽衛(wèi)星副站的偽衛(wèi)星副站發(fā)射單元主要由在副站信息編碼模塊、副站擴頻與調制模塊、副站載波調制模塊、副站數(shù)模轉換模塊、以及副站上變頻模塊組成。副站信息編碼模塊的輸出端依次經(jīng)由副站擴頻與調制模塊、副站載波調制模塊、副站數(shù)模轉換模塊與副站上變頻模塊的輸入端相連，上變頻模塊的輸出端連接副站通信發(fā)射天線，本地時鐘分別連接副站信息編碼模塊、副站擴頻與調制豐吳塊、副站載波調制ホ吳塊、副站數(shù)ホ吳轉換ホ吳塊和副站上變頻ホ吳塊。 用戶接收終端的結構與現(xiàn)有技術相同或相近似。在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，用戶接收終端如圖4所示，其主要由終端晶振、以及與終端晶振相連的終端接收天線、終端下變頻模塊、終端模數(shù)轉換、終端捕獲模塊、終端跟蹤模塊、終端信息解碼模塊和終端授時解算模塊組成。終端接收天線連接在終端下變頻模塊的輸入端，終端下變頻模塊的輸出端依次經(jīng)由終端模數(shù)轉換、終端捕獲模塊、終端跟蹤模塊和終端信息解碼模塊與終端授時解算模塊的輸入端相連，終端授時解算模塊輸出為最終用戶授時信息。偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站分別固定安裝在空間的不同位置處。偽衛(wèi)星主站的北斗接收天線同時接收至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)來的信號。偽衛(wèi)星副站的偽衛(wèi)星接收天線接收偽衛(wèi)星主站的偽衛(wèi)星發(fā)射天線發(fā)來的信號。用戶接收終端同時接收偽衛(wèi)星主站的主站通信發(fā)射天線和至少3個偽衛(wèi)星副站的副站通信發(fā)射天線發(fā)來的信號。為了能夠實現(xiàn)利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)完成用戶授時，也為了能夠利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)和偽衛(wèi)星組合授吋，所述用戶接收終端除了偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站發(fā)來的信號以外，還可以接收至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)來的信號。采用上述系統(tǒng)所實現(xiàn)的北斗無縫高精度授時實現(xiàn)方法，包括如下步驟(I)在空間不同的位置固定安裝I個偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站，且上述偽衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站的精確位置均預先測定已知。(2)偽衛(wèi)星主站首先接收至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)射的北斗信號，并經(jīng)下變頻、信息解碼和時間信息提取后得到北斗的授時結果。然后利用所得授時結果發(fā)出授時的秒脈沖信號去馴服偽衛(wèi)星主站的原子鐘，使得偽衛(wèi)星主站的時間基準溯源到北斗吋。最后在馴服原子鐘的驅動下，把偽衛(wèi)星主站的位置、站號和時間信息進行信息編碼、信號擴頻、信號調制、載波調制和數(shù)模轉換后由功分模塊分為2路信號，2個上變頻模塊把這2路信號變頻到不同的頻點后通過2套天線發(fā)射出去。發(fā)射出去的2路信號一路由偽衛(wèi)星副站接收，另一路由用戶接收終端接收。偽衛(wèi)星主站配有高精度北斗授時接收設備和原子鐘，北斗授時結果對本地原子鐘校頻，這樣既可以提高授時精度，而且還可以減少原子鐘預熱穩(wěn)定時間。
(3)偽衛(wèi)星副站首先接收偽衛(wèi)星主站發(fā)來的信號，并進行下變頻、信息解碼和時間信息提取后，計算偽衛(wèi)星主站與副站之間的距離，并獲得偽衛(wèi)星副站的精確時間。接著利用獲得的偽衛(wèi)星副站的精確時間實時校正本地時鐘，使得偽衛(wèi)星副站不但與偽衛(wèi)星主站同歩，且偽衛(wèi)星副站和偽衛(wèi)星主站都溯源到北斗時。最后在校正時鐘的驅動下，將偽衛(wèi)星副站的位置、站號和時間信息進行信息編碼、信號擴頻、信號調制、載波調制和數(shù)模轉換后，上變頻到北斗導航信號頻點后經(jīng)過天線發(fā)射出去。(4)用戶接收終端接收偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站發(fā)出的信號，并將接收到的信號進行下變頻、模數(shù)轉換、捕獲、跟蹤、信息解碼和授時解算，最終實現(xiàn)用戶的高精度授時。為了適應室內和室外環(huán)境的授時，上述用戶接收終端還可以同時接收至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)出的信號。此時，用戶接收終端通過遠ー近效應消除方法、多路徑抑制等技術，實現(xiàn)在同一接收終端內北斗衛(wèi)星和偽衛(wèi)星信號的解擴、解調、導航和授時，并基于幾何精度因子最優(yōu)原則研究偽衛(wèi)星和北斗衛(wèi)星的組合方式，實現(xiàn)授時精度優(yōu)于北斗授時精度。
為了便于用戶接收終端的處理，偽衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站的信息編碼方式均采用北斗的信息編碼方式。同理，偽衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站的信號調制方式均采用北斗的信號調制方式。為了區(qū)分偽衛(wèi)星副站和用戶接收終端，偽衛(wèi)星主站采用主站功分模塊把信號分為兩路，經(jīng)不同的上變頻和天線發(fā)射出去，其中，一路信號的頻點為北斗的頻點，如北斗BI頻點。偽衛(wèi)星和北斗發(fā)射的導航信號都在同一頻點，僅僅是偽衛(wèi)星的擴頻碼碼號跟北斗不一祥，這樣，用戶接收終端就可以采用一套天線接收兩種信號。因此，用戶接收終端既可單獨接收北斗導航信號、単獨接收偽衛(wèi)星導航信號，也可聯(lián)合接收這兩種信號。本發(fā)明的核心改進點在于增設了偽衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站將衛(wèi)星信號進行轉發(fā)。其中，衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站的安裝位置根據(jù)實際需求安裝在所需的空間位置處，并保證偽衛(wèi)星主站的安裝位置能夠同時接收到至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)出的信號；至少3個偽衛(wèi)星副站的安裝位置能夠同時接收到同一個偽衛(wèi)星主站發(fā)出的信號。用戶接收終端處于偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站的信號覆蓋范圍內。衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站內部的授時接收單元的結構以及所實現(xiàn)的授時解算方法與現(xiàn)有技術相同或相近似；衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站內部的偽衛(wèi)星發(fā)射單元的結構以及所實現(xiàn)的信號處理和發(fā)射方法與現(xiàn)有技術相同或相近似。
權利要求
1.北斗無縫高精度授時實現(xiàn)方法，其特征是包括如下步驟 (1)在空間不同的位置固定安裝I個偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站，且上述偽衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站的精確位置均預先測定已知； (2)偽衛(wèi)星主站首先接收至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)射的北斗信號，并經(jīng)下變頻、信息解碼和時間信息提取后得到北斗的授時結果；然后利用所得授時結果發(fā)出授時的秒脈沖信號去馴服偽衛(wèi)星主站的原子鐘，使得偽衛(wèi)星主站的時間基準溯源到北斗時；最后在馴服原子鐘的驅動下，把偽衛(wèi)星主站的位置、站號和時間信息進行信息編碼、信號擴頻、信號調制、載波調制和數(shù)模轉換后并由功分器分為2路信號，這2路信號分別經(jīng)2個上變頻模塊變頻到不同的頻點后通過2套天線發(fā)射出去；發(fā)射出的2路信號中的一路信號由偽衛(wèi)星副站接收，另一路信號由用戶接收終端接收； (3)偽衛(wèi)星副站首先接收偽衛(wèi)星主站發(fā)來的信號，并進行下變頻、信息解碼和時間信息提取后，計算偽衛(wèi)星主站與副站之間的距離，并獲得偽衛(wèi)星副站的精確時間；接著利用獲得的偽衛(wèi)星副站的精確時間實時校正本地時鐘，使得偽衛(wèi)星副站不但與偽衛(wèi)星主站同步，且偽衛(wèi)星副站和偽衛(wèi)星主站都溯源到北斗時；最后在校正時鐘的驅動下，將偽衛(wèi)星副站的位置、站號和時間信息進行信息編碼、信號擴頻、信號調制、載波調制和數(shù)模轉換后，上變頻到北斗導航信號頻點后經(jīng)過天線發(fā)射出去； (4)用戶接收終端接收偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站發(fā)出的信號，并將接收到的信號進行下變頻、模數(shù)轉換、捕獲、跟蹤、信息解碼和授時解算，最終實現(xiàn)用戶的高精度授時。
2.根據(jù)權利要求I所述北斗無縫高精度授時實現(xiàn)方法，其特征是用戶接收終端還同時接收至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)出的信號。
3.根據(jù)權利要求I或2所述北斗無縫高精度授時實現(xiàn)方法，其特征是偽衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站的信息編碼方式均采用北斗的信息編碼方式。
4.根據(jù)權利要求I或2所述北斗無縫高精度授時實現(xiàn)方法，其特征是偽衛(wèi)星主站和偽衛(wèi)星副站的信號調制方式均采用北斗的信號調制方式。
5.根據(jù)權利要求I或2所述北斗無縫高精度授時實現(xiàn)方法，其特征是偽衛(wèi)星主站的其中一個變頻模塊將2路信號中的其中一路信號上變頻到北斗的頻點。
6.北斗無縫高精度授時系統(tǒng)，包括北斗衛(wèi)星和用戶接收終端，其特征是還進一步包括偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站； 偽衛(wèi)星主站包括北斗授時接收單元、原子鐘、偽衛(wèi)星主站發(fā)射單元、北斗接收天線、偽衛(wèi)星發(fā)射天線、以及主站通信發(fā)射天線；北斗接收天線連接北斗授時接收單元的輸入端，北斗授時接收單元的輸出端與原子鐘的受控端相連，原子鐘的輸出端連接在偽衛(wèi)星主站發(fā)射單元的時鐘控制端上，偽衛(wèi)星主站發(fā)射單元的輸出端分別與偽衛(wèi)星發(fā)射天線和主站通信發(fā)射天線相連； 每個偽衛(wèi)星副站均包括偽衛(wèi)星授時接收單元、本地時鐘、偽衛(wèi)星副站發(fā)射單元、偽衛(wèi)星接收天線、以及副站通信發(fā)射天線；偽衛(wèi)星接收天線連接在偽衛(wèi)星授時接收單元的輸入端上，偽衛(wèi)星授時接收單元的輸出端與本地時鐘的受控端相連，本地時鐘的輸出端連接在偽衛(wèi)星副站發(fā)射單元的時鐘控制端上，偽衛(wèi)星副站發(fā)射單元的輸出端與副站通信發(fā)射天線相連；偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站分別固定安裝在空間的不同位置處；偽衛(wèi)星主站的北斗接收天線同時接收至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)來的信號；偽衛(wèi)星副站的偽衛(wèi)星接收天線接收偽衛(wèi)星主站的偽衛(wèi)星發(fā)射天線發(fā)來的信號；用戶接收終端同時接收偽衛(wèi)星主站的主站通信發(fā)射天線和至少3個偽衛(wèi)星副站的副站通信發(fā)射天線發(fā)來的信號。
7.根據(jù)權利要求6所述北斗無縫高精度授時系統(tǒng)，其特征是所述用戶接收終端還接收至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)來的信號。
8.根據(jù)權利要求6或7所述北斗無縫高精度授時系統(tǒng)，其特征是偽衛(wèi)星主站的北斗授時接收單元主要由主站下變頻模塊、主站信號解碼模塊、以及主站時間信息提取模塊組成；北斗接收天線連接主站下變頻模塊的輸入端，主站下變頻模塊的輸出端經(jīng)由主站信號解碼模塊與主站時間信息提取模塊的輸入端相連，主站時間信息提取模塊的輸出端連接原子鐘的受控端；偽衛(wèi)星主站的偽衛(wèi)星主站發(fā)射單元主要由在主站信息編碼模塊、主站擴頻與調制模塊、主站載波調制模塊、主站數(shù)模轉換模塊、主站功分模塊、以及2個主站上變頻模塊組成；主站信息編碼模塊的輸出端依次經(jīng)由主站擴頻與調制模塊、主站載波調制模塊和主站數(shù)模轉換模塊與主站功分模塊的輸入端相連，主站功分模塊的2個輸出端各連接I個主站上變頻模塊的輸入端，一個主站上變頻模塊的輸出端連接偽衛(wèi)星發(fā)射天線，另一個主站上變頻模塊的輸出端連接主站通信發(fā)射天線，原子鐘分別連接主站信息編碼模塊、主站擴頻與調制模塊、主站載波調制模塊、主站數(shù)模轉換模塊、主站功分模塊和2個主站上變頻模塊。
9.根據(jù)權利要求6或7所述北斗無縫高精度授時系統(tǒng)，其特征是偽衛(wèi)星副站的偽衛(wèi)星授時接收單元主要由副站下變頻模塊、副站信號解碼模塊、以及副站時間信息提取模塊組成；偽衛(wèi)星接收天線連接副站下變頻模塊的輸入端，副站下變頻模塊的輸出端經(jīng)由副站信號解碼模塊與副站時間信息提取模塊的輸入端相連，副站時間信息提取模塊的輸出端連接本地時鐘的受控端；偽衛(wèi)星副站的偽衛(wèi)星副站發(fā)射單元主要由在副站信息編碼模塊、副站擴頻與調制模塊、副站載波調制模塊、副站數(shù)模轉換模塊、以及副站上變頻模塊組成；副站信息編碼模塊的輸出端依次經(jīng)由副站擴頻與調制模塊、副站載波調制模塊、副站數(shù)模轉換模塊與副站上變頻模塊的輸入端相連，上變頻模塊的輸出端連接副站通信發(fā)射天線，本地時鐘分別連接副站信息編碼模塊、副站擴頻與調制模塊、副站載波調制模塊、副站數(shù)模轉換豐旲塊和副站上變頻1 塊。
全文摘要
本發(fā)明公開一種北斗無縫高精度授時系統(tǒng)，其主要由北斗衛(wèi)星、用戶接收終端、偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站組成；偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站分別固定安裝在空間的不同位置處；偽衛(wèi)星主站同時接收至少4顆北斗衛(wèi)星發(fā)來的信號；偽衛(wèi)星副站接收偽衛(wèi)星主站發(fā)來的信號；用戶接收終端同時接收偽衛(wèi)星主站和至少3個偽衛(wèi)星副站、以及北斗衛(wèi)星發(fā)來的信號。本發(fā)明不但可以單獨利用偽衛(wèi)星實現(xiàn)用戶授時，還可以單獨利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)完成用戶授時，也可以利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)和偽衛(wèi)星組合授時，具有精度高、抗干擾能力強的特點。
文檔編號G04G7/00GK102866627SQ20121036304
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權日2012年9月26日
發(fā)明者孫希延, 紀元法, 王守華, 符強, 吳孫勇, 嚴肅清 申請人:桂林電子科技大學