一种星地同步精度对用户定时偏差影响分析方法与流程

本发明涉及卫星通信。更具体地，涉及一种星地同步精度对用户定时偏差影响分析方法。

背景技术：

1、全球卫星导航系统(global navigation satellite system，gnss)主要包括美国的gps系统、俄罗斯的glonass系统、欧洲的galileo系统以及中国的北斗卫星导航系统(bds)。它们旨在为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航和授时(positioning，navigation and timing，pnt)服务。卫星导航系统由三部分组成：空间段、地面段和用户段，原子钟是各大卫星导航定位系统的心脏，其为卫星导航系统提供高稳定的时间频率基准信号，对导航系统的导航定位、测速及授时精度具有决定性作用。

2、导航系统的核心是时间测量，在卫星导航系统中，1ns的时间误差相当于0.3m的距离误差，原子钟为导航系统提供基准信号，影响时间测量的因素主要有：原子钟自身性能和星地间对时精度。在卫星导航系统的空间段和地面段都配置有高精度原子钟，但随着星载原子钟服务时长的不断增加，其性能指标必然会发生变化，原子钟的准确度和稳定度指标下降。由于星载原子钟无法现场校准的客观原因，通过进行星地间对时的方式，以确保各颗卫星的原子钟与地面段主控站的原子钟同步，进而维护导航系统的时间基准。

3、星地间同步精度越高、误差越小，定时的精度也就越高。星地间同步精度在整个导航系统中起着至关重要的作用。本发明提供一种星地同步精度对用户定时偏差影响分析方法，能够具体分析同步精度对用户定时结果的影响。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种星地同步精度对用户定时偏差影响分析方法，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

2、为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

3、本发明第一方面提供一种星地同步精度对用户定时偏差影响分析方法，包括：

4、在钟差数据的基础上叠加噪声并对星地同步数据进行仿真，得到星地钟差仿真数据；

5、对所述星地钟差仿真数据进行建模，得到钟差模型；

6、计算所述星地钟差仿真数据的钟差参数估计值；

7、根据所述钟差参数估计值和所述钟差模型，计算得到钟差预报误差。

8、优选地，所述方法还包括

9、根据所述钟差预报误差计算出星地同步精度引起的定时误差，分析星地同步精度对用户定时偏差的影响。

10、优选地，所述方法还包括

11、根据所述钟差参数估计值的表达式计算钟差参数的不确定度，根据所述不确定度传播定律计算得到钟差估计不确定度及置信概率区间。

12、优选地，所述方法还包括

13、所述钟差数据为理想钟差数据。

14、优选地，所述叠加噪声仿真星地钟差数据包括

15、在理想钟差数据的基础上叠加高斯白噪声仿真星地同步数据，得到星地钟差仿真数据。

16、优选地，所述对所述星地钟差仿真数据进行建模包括

17、采用二次多项式对星地钟差数据进行建模。

18、优选地，所述计算所述星地钟差仿真数据的钟差参数估计值包括

19、对所述星地钟差数据仿真数据进行最小二乘拟合，计算得到所述钟差参数估计值。

20、优选地，所述根据所述钟差预报误差计算出星地同步精度引起的定时误差包括

21、利用伪距观测值或载波相位观测值解算定时结果时，所有参与计算卫星的钟差预报误差的相同部分计入定时结果。

22、本发明第二方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现本发明第一方面提供的方法。

23、本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面提供的方法。

24、本发明的有益效果如下：

25、本发明用于分析星地同步精度对用户定时偏差的影响，所述方法简单有效，成本低，适用范围更广，能够具体分析星地同步精度对用户定时结果的影响。

技术特征：

1.一种星地同步精度对用户定时偏差影响分析方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述叠加噪声仿真星地钟差数据包括

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述星地钟差仿真数据进行建模包括

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述星地钟差仿真数据的钟差参数估计值包括

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述钟差预报误差计算出星地同步精度引起的定时误差包括

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开一种星地同步精度对用户定时偏差影响分析方法，所述方法包括：在钟差数据的基础上叠加噪声并对星地同步数据进行仿真，得到星地钟差仿真数据；对所述星地钟差仿真数据进行建模，得到钟差模型；计算所述星地钟差仿真数据的钟差参数估计值；根据所述钟差参数估计值和所述钟差模型，计算得到钟差预报误差。本发明用于分析星地同步精度对用户定时偏差的影响，所述方法简单有效，成本低，适用范围更广，能够具体分析星地同步精度对用户定时结果的影响。

技术研发人员：李丹丹,杨慧君,王学运,陈德好,王淑伟,易航,杨文哲,王海峰
受保护的技术使用者：北京无线电计量测试研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13