联合GNSS和LEO卫星的标准时间授时方法及系统

本发明属于卫星授时，具体涉及一种联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法及系统。

背景技术：

1、gnss(global navigation satellite system，全球导航卫星系统)是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标、速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。与gnss卫星相比，leo(low earth orbit，低轨)卫星具有轨道高度低、运动速度快等优势，常被应用于低轨导航增强等国家重大战略领域。

2、低轨导航增强不止是定位、导航等位置服务的增强，同时也包括对授时服务的增强。授时是指确定、保持某种时间尺度，并通过一定方式将代表这种尺度的时间信息传递给使用者的一系列工作。utc(coordinated universal time，协调世界时)，又称国际标准时间，是全球通用的时间标准，是一个滞后的纸面时间，且具有较高的稳定度。 utc(k)是utc的物理实现，例如美国的utc(nist)，中国的utc(ntsc)等。在我国，utc(ntsc)是我国的国家标准时间，是时间服务的基础。标准时间授时即指授时方法及系统中的时间系统为标准时间 utc(k)。

3、卫星授时是目前精度较高且应用广泛的一种授时方法。目前，高精度卫星授时(纳秒-亚纳秒级)大多基于gnss卫星，借助ppp(precise point positioning，精密单点定位技术)开展。例如专利文献(一种授时系统以及方法，cn112787705a)公开了利用gnss卫星结合ppp技术进行授时，但是需要较长的收敛时间，一般为十几分钟到几十分钟不等，无法满足用户瞬时高精度的需求。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法及系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、第一方面，本发明提供了一种联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法包括：

3、s100，读取leo卫星观测gnss卫星的gnss观测数据以及gnss卫星的状态数据；所述gnss观测数据包括伪距观测数据和载波相位观测数据；所述状态数据包括gnss卫星的轨道信息和gnss卫星钟差；

4、s200，判断所述gnss卫星钟差是否是以 utc(k)为参考时钟得到判断结果；

5、s300，根据所述判断结果，以直接或间接方式利用所述gnss观测数据和所述状态数据，确定以 utc(k)为参考时钟的leo卫星钟差和leo卫星的轨道信息；

6、s400，根据所述判断结果，在所述gnss观测数据、所述leo卫星的轨道信息、所述leo卫星钟差、所述gnss卫星钟差、所述gnss卫星的轨道信息、所述用户站观测gnss卫星的观测数据和所述用户站观测leo卫星的观测数据中选择输入数据，并利用所述输入数据结合ppp技术确定出用户站钟差。

7、第二方面，本发明提供了一种联合gnss和leo卫星的标准时间授时系统，所述系统用于实现第一方面所述的联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法。

8、有益效果：

9、本发明提供了一种联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法及系统，包括读取leo卫星观测gnss卫星的gnss观测数据以及gnss卫星状态数据；判断状态数据中gnss卫星钟差是否是以 utc(k)为参考时钟得到判断结果；并根据判断结果，以直接或间接方式利用gnss观测数据和状态数据，确定以 utc(k)为参考时钟的leo卫星钟差和leo卫星的轨道信息；根据所述判断结果选择输入数据，并利用所述输入数据结合ppp技术确定出用户站相对于 utc (k)的钟差。由于leo卫星运动速度较快，有利于缩短ppp的收敛时间，且本发明联合leo卫星和gnss卫星进行授时，增加了卫星数量，因此可以提供瞬时高精度授时服务。

10、以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

技术特征：

1.一种联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法，其特征在于，s300包括：

3.根据权利要求2所述的联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法，其特征在于，s310包括：

4.根据权利要求3所述的联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法，其特征在于，s311中的所述第一求解方程表示为：

5.根据权利要求2所述的联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法，其特征在于，s320包括：

6.根据权利要求5所述的联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法，其特征在于，s321中的所述第二求解方程表示为：

7.根据权利要求6所述的联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法，其特征在于，s323包括：

8.根据权利要求4或7所述的联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法，其特征在于，s400包括：

9.根据权利要求8所述的联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法，其特征在于，所述s420和s430中的预设的观测方程均表示为：

10.一种联合gnss和leo卫星的标准时间授时系统，其特征在于，所述系统用于实现权利要求1至9任一项所述的联合gnss和leo卫星的标准时间授时方法。

技术总结本发明提供了一种联合GNSS和LEO卫星的标准时间授时方法及系统，包括读取LEO卫星观测GNSS卫星的GNSS观测数据以及GNSS卫星状态数据；判断状态数据中GNSS卫星钟差是否是以UTC(k)为参考时钟得到判断结果；并根据判断结果，以直接或间接方式利用GNSS观测数据和状态数据，确定以UTC(k)为参考时钟的LEO卫星钟差和LEO卫星的轨道信息；根据判断结果选择输入数据，并利用输入数据结合PPP技术确定出用户站钟差。由于LEO卫星运动速度较快，有利于缩短PPP的收敛时间，且本发明联合LEO卫星和GNSS卫星进行授时，增加了卫星数量，因此可以提供瞬时高精度授时服务。技术研发人员：武美芳,王侃,贾浩然,王锦乾,杨旭海受保护的技术使用者：中国科学院国家授时中心技术研发日：技术公布日：2024/5/8