一种北斗系统时钟同步方法及装置与流程

本发明涉及卫星导航与时频同步，涉及载波相位平滑伪距算法，具体地涉及一种基于北斗卫星导航系统（bds）的共视法时钟实时同步方法及装置。

背景技术：

1、时钟同步技术就是使用各种手段得到不同位置的两地或多地的时间偏差，最终对时钟源进行校准。而各种计时设备的核心就是频率源，对频率源的信号进行计数和读出，就可以成为时钟，所以时钟同步就是使异地时钟的频率源保持高度的一致。近现代无线电技术的出现和发展，让时钟同步的范围越来越大，精度越来越高。

2、当前的国民经济发展中，多种时钟同步技术为各行各业提供了坚实的基本支撑。各种时钟同步方法中，陆基的短波、长波授时等技术同步精度较低，不能满足精度需求较高的应用场合，目前还在研究阶段的光纤时频传递技术虽然能达到皮秒级的精度，但设备复杂，不适合大范围应用。

3、基于卫星的时钟同步技术中，根据比对过程的不同，可以分为单向授时、共视时钟同步和卫星双向时频传递。单向授时的成本最低，但精度不高，且最终只能溯源到星载钟的系统时间或协调世界时。卫星双向时频传递精度较高，能够以任一时钟设备为源头进行时钟同步，但其硬件设备昂贵且需要占用卫星的通讯资源，使用成本极大。而共视时钟同步具有二者的优点，既能达到较高的精度，又不需要额外占用卫星的资源，具有广泛的应用场景。

4、北斗系统的建设初衷是打破科技垄断，保障我国安全，推动社会经济发展。为此，本发明拟以北斗为基础，开展星间共视方式下的钟差同步方法研究。构建天地一体化的时钟同步网络，完善我国地面时频网络的建设，对信息技术革新、社会经济发展和国防安全保障都具有重大意义。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种北斗系统时钟同步方法，能够实现远程时钟的高精度实时同步，解决传统卫星共视法存在的滞后性严重和精度受限问题。本发明目的是，针对传统cggtts流程中16分钟固定周期导致的实时性差以及多路径效应等动态误差抑制不足的问题，基于周期压缩机制、卫星掩码匹配和动态滤波的协同架构，设计一种低延迟、亚纳秒级的北斗时钟实时同步方法。

2、根据本发明实施例的第一方面，提供一种北斗系统时钟同步方法，包括：

3、将地面站点的大地坐标系转换为统一的北斗坐标系；

4、在北斗坐标系下开启时钟同步，通过对比站点接收信号的卫星掩码筛选共视卫星，在共视周期内获取地面站点与共视卫星间的实测伪距离与实测载波，融合实测伪距离与实测载波进行钟差动态补偿，得到平滑伪距离；

5、根据平滑伪距离计算出各时间步地面时钟与卫星时钟的初始钟差，并采用分组最小二乘拟合得到共视周期的最终钟差，交换各地面站点对应的最终钟差，根据最终钟差进行时钟同步。

6、根据本发明实施例的第二方面，提供一种北斗系统时钟同步装置，包括：

7、坐标转换模块，用于将地面站点的大地坐标系转换为统一的北斗坐标系；

8、动态融合模块，用于在北斗坐标系下开启时钟同步，通过对比站点接收信号的卫星掩码筛选共视卫星，在共视周期内获取地面站点与共视卫星间的实测伪距离与实测载波，融合实测伪距离与实测载波进行钟差动态补偿，得到平滑伪距离；

9、拟合同步模块，用于根据平滑伪距离计算出各时间步地面时钟与卫星时钟的初始钟差，并采用分组最小二乘拟合得到共视周期的最终钟差，交换各地面站点对应的最终钟差，根据最终钟差进行时钟同步。

10、根据本发明实施例的第三方面，提供一种电子设备，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，该计算机程序被处理器执行时实现如本公开第一方面所提供的北斗系统时钟同步方法的步骤。

11、根据本发明实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有信息传递的实现程序，该程序被处理器执行时实现本公开第一方面所提供的北斗系统时钟同步方法的步骤。

12、本发明的优点是该架构通过无缝周期观测解决滞后性问题，利用卫星掩码实现共视卫星毫秒级匹配，结合载波相位平滑算法，显著提升了同步实时性与测量精度。该方法可应用于电力系统、通信基站等需高精度时钟同步的场景。

1.一种北斗系统时钟同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种北斗系统时钟同步方法，其特征在于，所述将地面站点的大地坐标系转换为统一的北斗坐标系具体包括：

3.如权利要求1所述的一种北斗系统时钟同步方法，其特征在于，所述通过对比站点接收信号的卫星掩码筛选共视卫星具体包括：

4.如权利要求1所述的一种北斗系统时钟同步方法，其特征在于，所述在共视周期内获取地面站点与共视卫星间的实测伪距离与实测载波，融合所述实测伪距离与所述实测载波进行钟差动态补偿，得到平滑伪距离具体包括：

5.如权利要求1所述的一种北斗系统时钟同步方法，其特征在于，所述采用分组最小二乘拟合得到共视周期的最终钟差具体包括：

6.如权利要求1所述的一种北斗系统时钟同步方法，其特征在于，所述交换各地面站点对应的最终钟差，根据所述最终钟差进行时钟同步具体包括：对不同地面站点与同一共视卫星的最终钟差作差，得到时钟同步结果。

7.如权利要求1所述的一种北斗系统时钟同步方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述地面站点之间采用gprs网络进行实时传输。

8.一种北斗系统时钟同步装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的北斗系统时钟同步方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的北斗系统时钟同步方法的步骤。