基于共视原理的卫星授时新方法研究

将共视方法进行改进，提出了一种基于共视原理的单向授时方法，在提高授时精度的同时，可以利用GNSS系统进行我国标准时间的广播，研究并阐明授时误差传递规律，解决授时精度进一步提高面临的科学问题，为建设我国自主知识产权的授时与定位系统奠定基础。.通过对GNSS系统时差与我国标准时间时差的监测与实时广播，可以实现基于共视原理的的单向授时，将授时精度由普通单向授时的20ns提高到3～5ns。为解决授时误差随用户远离主站而增加的难题，提出基于码相位的大范围虚拟共视基准站方法，可以在整个覆盖区内实现高精度授时。为实现系统独立性，提出广播链路与测距源融合共用方法，最终实现的授时方法不但可以将GNSS系统的授时精度提高，也可以脱离GNSS系统独立实现高精度授时。.该方法不但能提高授时精度，也能提高用户的定位精度，满足我国对高精度卫星授时的急需，并且多系统联合使用，可以增强授时系统的鲁棒性和可靠性。

项目的目标是实现一种新的授时方法，这种授时方法的授时精度优于5ns，搭建实验系统，对提出的授时方法进行理论分析和试验验证，形成完整的理论体系和实施方案，为实际应用奠定基础。. 在研究中，通过将共视时间比对方法进行改进，突破了三个科学问题，第一个科学问题是提出了实时单向接收的共视方法。利用国家标准时间的高稳定性，对基准站钟与星钟钟差的高精度建模与预测，实现共视数据广播与共视参考源的融合共用，最终通过单向接收完成共视时间比对，使得基于共视时间比对的授时方法成为可能。第二个科学问题是提出了虚拟共视基准站方法。将载波相位虚拟基准站方法应用于共视，创新性地实现了基于伪码测距的虚拟共视基准站，解决了随着用户远离基准站而引起的共视精度下降问题。第三个科学问题是卫星机动后星历的快速恢复。使用地球同步卫星进行共视授时的一大障碍就是卫星机动引起的服务性能下降，通过对机动期间和机动后卫星运动特征和动力学特征的分析，提出了机动期间快速运动学定轨和机动后动力学定轨优化配置的使用方法，在机动期间和机动后都能提供高精度的星历，不影响共视授时精度。解决以上三个问题后，建立了共视授时完整的理论体系和框架，最终实现了基于共视原理的单向授时方法。. 在完成理论分析和仿真验证后，利用搭建的实验平台，开展了零基线、百公里的中基线和千公里的长基线实验，对该方法进行了实验。实验结果表明，共视授时精度优于5ns，好于卫星导航系统15ns的授时精度。. 项目的最终成果为制定了完整的工程技术实现方案，该方案经多轮评审已经被重大专项采用。总体上，项目出版专著2部，发表文章30篇，获得发明专利授权2项，圆满完成了任务书的各项指标。