GNSS多系统RTK授时性能分析

刘嘉伟,孙保琪,韩 蕊,张 喆,王 侃,袁海波,杨旭海

(1.中国科学院国家授时中心,西安 710600; 2.中国科学院精密导航定位与定时技术重点实验室,西安 710600; 3.山东理工大学建筑工程学院,山东 淄博 255049; 4.中国科学院大学,北京 100049)

0 引言

时间是7个基本物理量之一,也是目前测量精度最高的物理量。高精度时间传递在国防建设和经济社会的运行中起着基础性的支撑作用,是现代社会正常运行的基本保障之一[1-3]。目前光纤双向授时手段时间传递不确定度可达100 ps量级[3],但其设备成本和技术要求较高,并且受到光缆覆盖范围的限制。随着全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)的发展与完善,卫星授时的精度目前可达ns量级,因其具有全球覆盖、全天候、全天时、低成本、高精度等特点,也成为应用最广泛的授时手段之一。随着科学技术和社会经济的不断发展,5G移动通信、物联网等领域对卫星授时提出了更高精度、更低成本的需求[4]。

精密单点定位技术(precise point positioning,PPP)可以实现亚纳秒量级的授时精度,虽不受基线长度的限制,但严重依赖实时精密卫星轨道和归算到标准时间的卫星钟差产品。除此之外,PPP解算还需要进行复杂的系统误差改正和参数估计等[5],具有较高的技术门槛。对于城域范围内短距离高精度时间用户,基于实时动态定位(real-time kinematic,RTK)的思想,可以有效解决PPP时间传递较高技术门槛和计算资源成本的问题。RTK授时的核心是将RTK定位技术应用到授时中,流动站通过通信链路实时接收基准站的观测数据,并与本站的观测数据形成一次差分,从而求解流动站与基准站的相对钟差。……