一种精密时间传递方法、系统、电子设备及存储介质

本发明涉及精密时间传递领域，特别是涉及一种精密时间传递方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、时间传递技术伴随着科学技术的发展以及人们对时间准确度和高精度定时的需求而不断发展，高精度时间已成为国家重要战略信息，且高精度时间信息具有重要军事意义，高精度时间为海陆空多方作战提供有利保障。

2、目前，单独依靠北斗卫星导航系统进行时间传递，存在性能不稳定性、不可靠等问题。如何提高时间传递的稳定性、可靠性，同时方便实时操作，高效可信的提高时间传递的精度，对提升用户服务体验和精密导航定位授时服务具有重要价值。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种精密时间传递方法、系统、电子设备及存储介质，以提高精密时间传递的稳定性和准确性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种精密时间传递方法，包括：

4、获取时间传递链路所需测站的北斗全球卫星导航系统的监测数据；所述监测数据包括北斗双频相位观测数据、5g毫米波观测值、北斗广播星历数据、igs精密轨道产品、igs精密钟差产品、天线相位中心误差和地球自转误差；

5、针对任一监测站：

6、对所述监测数据进行预处理，得到预处理后的监测数据；

7、对所述预处理后的监测数据进行误差改正，得到改正后的监测数据；

8、以所述改正后的监测数据为输入，结合随机模型，利用最小二乘法对组合观测模型进行求解，确定当前监测站的接收机钟差；其中，所述随机模型是基于卫星观测值的标准差、天顶方向观测值的标准差和卫星高度角建立的；所述组合观测模型是基于北斗双频消电离层非差观测模型和5g双差观测模型建立的；所述北斗双频消电离层非差观测模型包括伪距消电离层组合观测量方程和相位消电离层组合观测量方程；所述伪距消电离层组合观测量方程是以接收机与卫星直接的几何距离、真空环境下的光速、接收机钟差、卫星钟差、对流层延迟、多路径延迟和伪距观测噪声为输入，以伪距消电离层组合观测量为输出确定的；所述相位消电离层组合观测量方程是以接收机与卫星直接的几何距离、真空环境下的光速、接收机钟差、卫星钟差、对流层延迟、多路径延迟、载波波长、消电离层组合整周模糊度和相位观测噪声为输入，以相位消电离层组合观测量为输出确定的；所述5g双差观测模型是以基站与接收机之间的几何距离、5g接收机钟差、5g基站钟差、其他噪声和真空环境下的光速为输入，以5g毫米波观测值为输出确定的；

9、根据所有监测站的接收机钟差，确定时间传递链路的钟差序列，以实现各监测站间的时间传递。

10、可选地，对所述监测数据进行预处理，得到预处理后的监测数据，具体包括：

11、利用3σ准则对所述监测数据中的粗差值进行剔除，得到剔除粗差值后的监测数据；

12、对所述剔除粗差值后的监测数据中的北斗广播星历数据中存在的无卫星或者不完整历元进行删除，得到预处理后的监测数据。

13、可选地，对所述预处理后的监测数据进行误差改正，得到改正后的监测数据，具体包括：

14、利用绝对天线相位中心模型对预处理后的天线相位中心误差进行改正，得到改正后的天线相位中心误差；

15、利用iers eop c04模型对预处理后的地球自转误差进行改正，得到改正后的地球自转误差；

16、根据所述改正后的天线相位中心误差、所述改正后的地球自转误差以及预处理后的监测数据中的预处理后的双频相位观测数据、预处理后的5g毫米波观测值、预处理后的北斗广播星历数据、预处理后的igs精密轨道产品和预处理后的igs精密钟差产品，确定改正后的监测数据。

17、可选地，所述随机模型为：

18、

19、其中，σ为卫星观测值的标准差，σ0为天顶方向观测值的标准差；θ为卫星高度角。

20、可选地，所述组合观测模型为：

21、

22、其中，p为伪距消电离层组合观测量；为待估计接收机与卫星直接的几何距离；c为真空环境下的光速；δtr为待估计接收机钟差；δts为卫星钟差；τtrop为待估计对流层延迟；τmult为多路径延迟；εp为伪距观测噪声；φ为相位消电离层组合观测量；λ为载波波长；为待估计消电离层组合整周模糊度；εφ为相位观测噪声；为5g毫米波观测值；为基站与接收机之间的几何距离；为5g的双差差分噪声。

23、可选地，以所述改正后的监测数据为输入，结合随机模型，利用最小二乘法对组合观测模型进行求解，确定当前监测站的接收机钟差，具体包括：

24、建立随机模型和组合观测模型；

25、对所述组合观测模型进行线性化处理，得到误差模型；

26、以所述改正后的监测数据为输入，结合随机模型，利用最小二乘法对所述误差模型进行求解，确定当前监测站的接收机钟差。

27、一种精密时间传递系统，包括：

28、数据获取模块，用于获取时间传递链路所需测站的北斗全球卫星导航系统的监测数据；所述监测数据包括北斗双频相位观测数据、5g毫米波观测值、北斗广播星历数据、igs精密轨道产品、igs精密钟差产品、天线相位中心误差和地球自转误差；

29、针对任一监测站：

30、预处理模块，用于对所述监测数据进行预处理，得到预处理后的监测数据；

31、误差改正模块，用于对所述预处理后的监测数据进行误差改正，得到改正后的监测数据；

32、钟差估计模块，用于以所述改正后的监测数据为输入，结合随机模型，利用最小二乘法对组合观测模型进行求解，确定当前监测站的接收机钟差；其中，所述随机模型是基于卫星观测值的标准差、天顶方向观测值的标准差和卫星高度角建立的；所述组合观测模型是基于北斗双频消电离层非差观测模型和5g双差观测模型建立的；所述北斗双频消电离层非差观测模型包括伪距消电离层组合观测量方程和相位消电离层组合观测量方程；所述伪距消电离层组合观测量方程是以接收机与卫星直接的几何距离、真空环境下的光速、接收机钟差、卫星钟差、对流层延迟、多路径延迟和伪距观测噪声为输入，以伪距消电离层组合观测量为输出确定的；所述相位消电离层组合观测量方程是以接收机与卫星直接的几何距离、真空环境下的光速、接收机钟差、卫星钟差、对流层延迟、多路径延迟、载波波长、消电离层组合整周模糊度和相位观测噪声为输入，以相位消电离层组合观测量为输出确定的；所述5g双差观测模型是以基站与接收机之间的几何距离、5g接收机钟差、5g基站钟差、其他噪声和真空环境下的光速为输入，以5g毫米波观测值为输出确定的；

33、时间传递模块，用于根据所有监测站的接收机钟差，确定时间传递链路的钟差序列，以实现各监测站间的时间传递。

34、一种电子设备，包括：存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述的精密时间传递方法。

35、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的精密时间传递方法。

36、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

37、本发明的精密时间传递方法、系统、电子设备及存储介质，利用北斗数据和5g毫米波数据组成的组合观测模型，经线性化后得到误差方程，再利用最小二乘算法对钟差参数等待估参数进行估计，得到需要的接收机钟差值，对不同监测站的接收机钟差做差即可得到时间传递链路的钟差序列结果，从而实现高精度的时间传递。本发明融合了北斗+5g观测数据，解决了在北斗单系统时间传递时受环境影响而导致的时间传递性能不稳定性不可靠。因此采用北斗+5g数据融合的时间传递方式可以有效提高时间传递的稳定性和精度，减小环境干扰对时间传递性能的影响。