一种GNSS时标与协调世界时同步方法及装置与流程

本发明属于无线电通信，尤其涉及一种gnss时标与协调世界时同步方法及装置。

背景技术：

1、航空监视是保障空中交通安全的核心手段之一。随着空中交通用户对监视性能需求的不断提高，传统陆基监视系统已经无法满足要求，新型的空地协同监视系统，如广播式自动相关监视(ads-b，automatic dependence surveillance-broadcasting)系统成为适用新需求的重要发展方向。ads-b是一种基于全球导航卫星系统(gnss)和利用地空、空空数据链通信完成交通监视和信息传递的空管监视技术。ads-b技术拥有成本低、精度高，监视能力强、灵活性高等特点，适用于高密度飞行区域的空中交通服务，有效地解决了传统监视方式的种种弊端。ads-b技术将卫星导航、通信技术、机载设备以及地面设备等先进技术相结合，提供了更加安全、高效的空中交通监视手段，能有效提高管制员和飞行员的运行态势感知能力，扩大监视覆盖范围，提高空中交通安全水平、空域容量与运行效率。

2、从gnss产生位置数据，到ads-b发射机接收到位置数据并完成位置数据编码向外发射，需要花费一段时间。ads-b发射机发射空中或地面位置报文的时刻，由于本机的运动，本机位置已经发生变化。为了保证ads-b发射机发射的位置数据由于时间差、飞机运动等因素存在的情况下的正确性，需要提供一种用于ads-b发射机的gnss时标与协调世界时(utc)同步方法。

技术实现思路

1、为保证ads-b发射机发射的位置数据由于时间差、飞机运动等因素存在的情况下的正确性，本发明提供一种用于ads-b发射机的gnss时标与协调世界时同步方法及装置，使用来自gnss的时标脉冲、时间、经度、纬度、东/西向速度、南/北向速度等数据来建立与协调世界时utc时间之间的同步。所述技术方案如下：

2、第一方面，提供一种gnss时标与协调世界时同步方法，利用来自gnss的时标脉冲、位置、速度和时间数据，进行时标脉冲与协调世界时utc时间的同步。

3、其中，所述方法包括：

4、以等待gnss时标的前沿开始；

5、当接收到gnss数据时，计算当前时间，当前时间指的是同步过程计算完成的时间，gnss数据包括经度、纬度、南北向速度、东西向速度、label_150utc、label_140utc精确时间；

6、确定子时间单元基数和余数；

7、确定当前子时间单元基数和当前子时间单元的奇偶编码；

8、计算到下一个精确0.2秒子时间单元的时间并设置到下个时间单元的倒计时定时器；

9、确定计算时间是否充足；

10、如果计算时间充足，计算下个0.2秒子时间单元的位置并保存，确定下个子时间单元的奇偶编码，且位置加载标志清零。

11、进一步地，所述方法还包括：

12、如果计算时间不充足，确定下个子时间单元的奇偶编码，位置加载标志置位，如果倒计时定时器的状态到期，则判断位置加载标志是否置位；

13、如果位置加载标志置位，则计算下个0.2秒子时间单元+0.2秒的位置，并保存用于加载的位置。

14、进一步地，所述方法还包括：

15、如果位置加载标志未置位，则外推新位置，新位置数据进行cpr编码，新位置数据加载bds缓存；在每个0.2秒子时间单元继续外推过程，直到下一次重新同步。

16、进一步地，所述方法还包括：

17、如果倒计时定时器的状态未到期，则继续等待。

18、第二方面，提供一种gnss时标与协调世界时同步装置，利用来自gnss的时标脉冲、位置、速度和时间数据，进行时标脉冲与协调世界时utc时间的同步。

19、其中，所述装置包括：

20、计算模块，用于：

21、以等待gnss时标的前沿开始；

22、当接收到gnss数据时，计算当前时间，当前时间指的是同步过程计算完成的时间，gnss数据包括经度、纬度、南北向速度、东西向速度、label_150utc、label_140utc精确时间；

23、确定子时间单元基数和余数；

24、确定当前子时间单元基数和当前子时间单元的奇偶编码；

25、计算到下一个精确0.2秒子时间单元的时间并设置到下个时间单元的倒计时定时器；

26、确定计算时间是否充足；

27、如果计算时间充足，计算下个0.2秒子时间单元的位置并保存，确定下个子时间单元的奇偶编码，且位置加载标志清零。

28、进一步地，所述装置还包括：

29、确定模块，用于：

30、如果计算时间不充足，确定下个子时间单元的奇偶编码，位置加载标志置位，如果倒计时定时器的状态到期，则判断位置加载标志是否置位；

31、如果位置加载标志置位，则计算下个0.2秒子时间单元+0.2秒的位置，并保存用于加载的位置。

32、进一步地，所述装置还包括：

33、处理模块，用于如果位置加载标志未置位，则外推新位置，新位置数据进行cpr编码，新位置数据加载bds缓存；在每个0.2秒子时间单元继续外推过程，直到下一次重新同步。

34、第三方面，提供一种gnss时标与协调世界时同步装置，包括处理器和存储器，所述处理器被配置为执行所述存储器中存储的指令，所述处理器通过执行所述指令来实现第一方面任一所述的一种gnss时标与协调世界时同步方法。

35、第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机的处理组件上运行时，使得所述处理组件执行第一方面任一所述的一种gnss时标与协调世界时同步方法。

36、第五方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行第一方面任一所述的一种gnss时标与协调世界时同步方法。

37、本发明的有益效果至少在于：

38、通过本发明，实现了gnss数据与utc时间的同步，发射的报文中的位置数据与真实数据偏差小，他机接收到本机发射空中位置或地面位置报文后，定位经度高，位置延迟小。

技术特征：

1.一种gnss时标与协调世界时同步方法，其特征在于，利用来自gnss的时标脉冲、位置、速度和时间数据，进行时标脉冲与协调世界时utc时间的同步。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.一种gnss时标与协调世界时同步装置，其特征在于，利用来自gnss的时标脉冲、位置、速度和时间数据，进行时标脉冲与协调世界时utc时间的同步。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

10.一种gnss时标与协调世界时同步装置，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述处理器被配置为执行所述存储器中存储的指令，所述处理器通过执行所述指令来实现权利要求1至5任一所述的方法。

技术总结本发明提供一种GNSS时标与协调世界时同步方法及装置，属于无线电通信技术领域，该方法中，当接收到GNSS数据，计算当前时间，确定子时间单元基数和余数；确定当前子时间单元基数和当前子时间单元的奇偶编码；计算到下一个精确0.2秒子时间单元的时间并设置到下个时间单元的倒计时定时器；确定计算时间是否充足；如果计算时间充足，计算下个0.2秒子时间单元的位置并保存，确定下个子时间单元的奇偶编码，且位置加载标志清零；该方法利用来自GNSS的时标脉冲、位置、速度和时间数据，进行时标脉冲与UTC时间的同步，减小空中位置报文或地面位置报文中的位置数据与实时位置的偏差，保证ADS‑B发射机发射的位置数据的正确性。技术研发人员：张俊强,倪忠建受保护的技术使用者：中国航空无线电电子研究所技术研发日：技术公布日：2024/1/15