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1、结构目录1 研究的背景2 研究的内容3 实验仿真结果4 总结与展望第1页/共24页时间同步：将分布在各地的不同时钟与标准的时钟对齐时间：基本的物理量、空间坐标的第四维BeijingLocal第2页/共24页电信国防电力计算机系统交通金融高精度时间同步技术GPS授时优点：覆盖区域广、授时精度高、可为移动用户服务AB第3页/共24页GPS授时原理拉格朗日插值、样条插值理论卡尔曼滤波理论第4页/共24页接收机坐标已知假设1 GPS信号传播过程误差已经消除假设2真实距离伪距第5页/共24页获取伪距、卫星星历数据RINEX观测文件RINEX导航电文文件相位观测值伪距观测值多频率频率多普勒积分卫星钟差；卫
2、星钟参考时刻；卫星轨道各项参数伪距卫星坐标、种差第6页/共24页读取观测文件提取伪距观测值反向推算信号发出时间计算卫星种差、坐标求解接收机钟差问题：RINEX观测文件记录周期一般为30秒，而接收机解算周期为1s，需进行内插处理第7页/共24页拉格朗日插值插值区间计算公式优点：结构简单、容易实现、需要的条件少缺点：插值精度在高阶数下严重下降第8页/共24页三次样条插值满足条件 满足边界条件 、在插值区间上连续 在子区间 是三次多项式第9页/共24页三次样条插值特点 运算速度快 插值精度高 高阶时插值精度不会明显下降优点 需要额外的边界条件 边界条件不容易获得 插值精度对边界条件极为敏感缺点第10
3、页/共24页系统误差系统误差接收机硬件时延随机误差接收机硬件热噪声软件算法误差卫星钟差电离层延迟对流层延迟第11页/共24页时域范围内的实时递推估计算法以最小均方误差为准则不需要存储大量历史数据、实时性好对噪声的假设为高斯白噪声第12页/共24页计算先验状态估计值计算先验估计协方差矩阵计算增益矩阵更新后验状态估计值更新估计协方差矩阵卡尔曼滤波流程初始化第13页/共24页读取观测文件求出伪距和每个历元时间读取导航电文文件解算信号发出时刻卫星星历三次样条插值三次样条插值求解钟差卡尔曼滤波整体流程第14页/共24页10阶拉格朗日插值精度第15页/共24页20阶拉格朗日插值精度第16页/共24页10阶三次样条插值精度第17页/共24页40阶三次样条插值精度第18页/共24页拉格朗日插值精度随着阶数增大而下降拉格朗日插值阶数越大龙格效应越明显同等阶数下，样条插值运算速度比拉格朗日快样条插值插值精度与插值区间的节点数关系不大第19页/共24页能消除钟差序列的随机抖动能准确地预报接收机钟差卡尔曼滤波第20页/共24页GPS定位、授时原理IGS产品的数据结构拉格朗日、三次样条插值理论卡尔曼滤波理论第21页/共24页多种钟差处理方法，如小波变化与北斗导航系统组成双模授时硬件接收机实时处理第22页/共24页第23页/共24页感谢您的观看！第24页/共24页