一种基于北斗长波融合的授时定位方法与授时定位系统与流程

本申请涉及数据处理，尤其是涉及一种基于北斗长波融合的授时定位方法与授时定位系统。

背景技术：

1、地基长波授时体系是一种以陆上设施为基础的强功率无线通信技术平台，其核心技术采用了罗兰c信号标准。相较于北斗卫星导航系统，地基长波授时系统的工程特性存在显著差异，这些差异主要体现在三个方面：

2、基于地面基础设施而非空间星座；

3、在信号频率上侧重于低频段而北斗则工作在高频段；

4、能够提供较高的信号强度与北斗系统的较低信号强度形成对比。

5、这种技术架构赋予了地基长波授时系统卓越的抗干扰性能和对复杂地理环境如高楼林立或山区等高绕射区域的高度适应性。但是地基长波授时体系也存在以下缺陷：

6、接收复杂性：长波授时信号的接收相较于短波授时信号要复杂得多，因为长波信号具有较长的波长和较低的频率，导致接收终端需要更复杂的结构和更精细的调谐。

7、易受干扰：尽管长波授时系统具有较强的抗干扰能力，但在某些特定条件下，如电磁干扰严重的区域，其信号可能受到影响，导致授时精度降低。

8、传播限制：长波信号在传播过程中会受到地理和气象条件的影响，如地形、建筑物、大气电离层等，这些都可能导致信号衰减或失真，从而影响授时精度。

9、基于此可以看到，单一定位授时系统在使用时都存在一定限制。

技术实现思路

1、本申请提供一种基于北斗长波融合的授时定位方法与授时定位系统，使用北斗与长波融合的方式来进行授时与定位，不仅能够优化长波授时系统自身的定位性能，还可以弥补北斗系统在特定环境下可能遇到的问题，最终实现两者的互补增强，提高北斗导航系统的稳定性和可用性。

2、本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、第一方面，本申请提供了一种基于北斗长波融合的授时定位方法，包括：

4、捕获长波信号并对长波信号进行天波分离、跟踪、时差测量和位置解算；

5、对长波授时台电文进行解析，获得本地时间；

6、捕获北斗信号并对北斗信号进行跟踪和电文解析，获得时间信息；

7、使用时间信息计算观测伪距并进行位置解算，得到位置信息；

8、使用通过北斗信号获取的时间信息和位置信息修正长波的观测量误差；

9、使用长波的观测量误差修正长波定位授时误差。

10、在第一方面的一些可能的实现方式中，使用时间信息计算观测伪距包括：

11、接收并处理北斗信号，提取出北斗信号中的时间戳信息；

12、接收并处理长波信号，提取出长波信号中的时间戳信息；

13、将接收到的长波信号时间戳与北斗时间戳信息进行比较，计算出长波信号的传输修正值；

14、使用传输修正值对长波信号的观测伪距进行修正并实时或周期性地更新修正信息。

15、在第一方面的一些可能的实现方式中，使用通过北斗信号获取的时间信息和位置信息修正长波的观测量误差包括：

16、比较长波信号和北斗信号的到达时间差修正长波信号的传播延迟；

17、对长波信号的观测伪距进行修正。

18、在第一方面的一些可能的实现方式中，使用长波的观测量误差修正长波定位授时误差包括：

19、获取基于长波信号的观测量误差和基于北斗信号的信号误差；

20、计算长波定位授时误差，长波定位授时误差=基于长波信号的观测量误差-基于北斗信号的信号误差。

21、在第一方面的一些可能的实现方式中，还包括根据环境条件确定使用的定位授时模式，定位授时模式包括长波与北斗双系统定位授时模式和长波单系统定位授时模式；

22、当北斗可用卫星数量小于设定数量颗时，使用长波与北斗双系统定位授时模式；

23、当北斗系统不可用时，使用长波单系统定位授时模式。

24、在第一方面的一些可能的实现方式中，dop数值的计算方式包括：

25、收集卫星数据：卫星数据包括当前可用的北斗卫星的轨道参数和位置信息；

26、根据本机位置估计：根据长波信号的观测数据和北斗信号的观测数据估算本地位置；

27、计算卫星与本地位置之间的距离；

28、构建几何分布矩阵，几何分布矩阵包含卫星与本地位置的相对位置关系；

29、计算dop值，计算公式为：dop = ；

30、其中，是矩阵a的转置，det表示行列式。

31、在第一方面的一些可能的实现方式中，还包括：

32、将计算出的dop值与预设的阈值门限进行比较；

33、如果dop值小于阈值门限，使用长波与北斗双系统定位授时模式，如果dop值大于等于阈值门限，使用长波单系统定位授时模式。

34、第二方面，本申请提供了一种基于北斗长波融合的授时定位装置，包括：

35、长波信号处理单元，用于捕获长波信号并对长波信号进行天波分离、跟踪、时差测量和位置解算；

36、本地时间计算单元，用于对长波授时台电文进行解析，获得本地时间；

37、北斗信号处理单元，用于捕获北斗信号并对北斗信号进行跟踪和电文解析，获得时间信息；

38、位置解算单元，用于使用时间信息计算观测伪距并进行位置解算，得到位置信息；

39、观测量误差校正单元，用于使用通过北斗信号获取的时间信息和位置信息修正长波的观测量误差；

40、长波定位授时误差校正单元，用于使用长波的观测量误差修正长波定位授时误差。

41、第三方面，本申请提供了一种基于北斗长波融合的授时定位系统，其特征在于，所述系统包括：

42、一个或多个存储器，用于存储指令；以及

43、一个或多个处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令，执行如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法。

44、第四方面，本申请提供了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包括：

45、程序，当所述程序被处理器运行时，如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。

46、第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括程序指令，当所述程序指令被计算终端运行时，如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。

47、第六方面，本申请提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于实现上述各方面中所涉及的功能，例如，生成，接收，发送，或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。

48、该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。

49、在一种可能的设计中，该芯片系统还包括存储器，该存储器，用于保存必要的程序指令和数据。该处理器和该存储器可以解耦，分别设置在不同的终端上，通过有线或者无线的方式连接，或者处理器和该存储器也可以耦合在同一个终端上。

技术特征：

1.一种基于北斗长波融合的授时定位方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于北斗长波融合的授时定位方法，其特征在于，使用时间信息计算观测伪距包括：

3.根据权利要求1所述的基于北斗长波融合的授时定位方法，其特征在于，使用通过北斗信号获取的时间信息和位置信息修正长波的观测量误差包括：

4.根据权利要求1所述的基于北斗长波融合的授时定位方法，其特征在于，使用长波的观测量误差修正长波定位授时误差包括：

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的基于北斗长波融合的授时定位方法，其特征在于，还包括根据环境条件确定使用的定位授时模式，定位授时模式包括长波与北斗双系统定位授时模式和长波单系统定位授时模式；

6.根据权利要求5所述的基于北斗长波融合的授时定位方法，其特征在于，dop数值的计算方式包括：

7.根据权利要求6所述的基于北斗长波融合的授时定位方法，其特征在于，还包括：

8.一种基于北斗长波融合的授时定位装置，其特征在于，包括：

9.一种基于北斗长波融合的授时定位系统，其特征在于，所述系统包括：

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包括：

技术总结本申请涉及一种基于北斗长波融合的授时定位方法与授时定位系统，方法包括捕获长波信号并对长波信号进行天波分离、跟踪、时差测量和位置解算；对长波授时台电文进行解析，获得本地时间；捕获北斗信号并对北斗信号进行跟踪和电文解析，获得时间信息；使用时间信息计算观测伪距并进行位置解算，得到位置信息；使用通过北斗信号获取的时间信息和位置信息修正长波的观测量误差和使用长波的观测量误差修正长波定位授时误差。本申请公开的基于北斗长波融合的授时定位方法与授时定位系统，不仅能够优化长波授时系统自身的定位性能，还可以弥补北斗系统在特定环境下可能遇到的问题，最终实现两者的互补增强，提高北斗导航系统的稳定性和可用性。技术研发人员：张晓明,张亚夫,柴柳,韩玉倩,刘磊,柳奇,邸鹤,易栗,高卫军,李庆锋,周海豹,李源,徐亚丽,孙少康受保护的技术使用者：尚禹河北电子科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9