一种基于北斗的长波高精度ASF差分数据计算方法及计算系统与流程
本技术涉及数据处理，尤其是涉及一种基于北斗的长波高精度asf差分数据计算方法及计算系统。
背景技术：
1、地基长波导航/授时系统通过测量长波地波信号从多个长波发射台到接收点的传播时间，并将传播时间转换为距离，再根据圆形定位或双曲线定位的原理实现定位功能。
2、但由于受实际地势地貌、地形起伏等影响，长波地波信号在传播过程中会出现反射、折射、绕射等复杂过程，致使长波信号的相位延迟出现有别于真空中的情况，进而可能会导致系统出现高达微秒量级的授时误差。
3、长波地波传播时延的预测/修正精度较低是导致当前地基长波导航/授时系统定位精度低的主要原因之一，因此若想要提升地基长波导航/授时系统的性能，需要提高传播时延的修正精度。
4、长波传播时延由基本时延pf、二次相位因子sf和附加二次相位 因子asf三部分组成，其中，asf是指实际陆地传播路径下的时延，即长波地波信号通过 陆地相对于全路径为海水的时延变化。在长波地波授时时延中，实际陆地传播路径的时延 (asf)是引起长波授时误差的主要因素。因此，在长波地波授时的时延修正计算中，asf时延修正是改善其时延精度的关键所在。
技术实现思路
1、本技术提供一种基于北斗的长波高精度asf差分数据计算方法及计算系统，基于北斗信号提供的差分信息来提取所在差分区域内的修正量信息，对自身测量数据进行修正，得到精确的定位、授时信息。
2、本技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、第一方面，本技术提供了一种基于北斗的长波高精度asf差分数据计算方法，包括：
4、接收罗兰c信号并将罗兰c信号转换为数字信号；
5、使用数字信号解算罗兰c信号的定位，得到罗兰c信号的定位信息；
6、捕获北斗卫星信号并对北斗卫星信号进行跟踪和电文解析，得到时间信息；
7、计算北斗卫星信号的观测伪距并计算位置信息，得到北斗定位信息；
8、使用罗兰c信号定位信息和北斗定位信息解算出各罗兰c信号到各台链的时差，得到罗兰c位置时差；
9、将北斗定位信息作为接收点并计算北斗位置坐标距离罗兰c台链的时差，得到北斗位置时差；
10、计算北斗位置时差数值与罗兰c位置时差数值的差值，得到接收点的asf差分数据。
11、在第一方面的一种可能的实现方式中，将罗兰c信号转换为数字信号包括：
12、将空间中的罗兰信号转换成电信号并放大；
13、去除信号中的噪声和干扰后再经过滤波放大数字采样后转换成数字信号。
14、在第一方面的一种可能的实现方式中，还包括对数字信号进行处理，处理包括搜索、天波分离和周期识别。
15、在第一方面的一种可能的实现方式中，使用数字信号解算罗兰c信号的定位包括：
16、对标准过零点前后极性进行采样并不断调整采样的位置，使采样始终维持对标准过零点的跟踪；
17、完成信号跟踪后测量出两组主副台之间的时差后根据双曲线定位原理解算出当前的位置信息，当前的位置信息为罗兰c信号的定位。
18、在第一方面的一种可能的实现方式中，使用罗兰c信号定位信息和北斗定位信息解算出各罗兰c信号到各台链的时差包括：
19、接收并处理北斗信号，提取出信号中的时间戳信息；
20、接收并处理长波信号，提取出信号中的时间戳信息；
21、将接收到的长波信号时间戳与北斗时间戳信息进行比较，计算出信号的传输修正值；
22、对计算出的长波信号的观测伪距进行校准和修正。
23、在第一方面的一种可能的实现方式中，对计算出的长波信号的观测伪距进行校准和修正包括重复计算各罗兰c信号到各台链的时差，以实时或周期性的更新观测伪距。
24、在第一方面的一种可能的实现方式中，计算北斗位置坐标距离罗兰c台链的时差包括：
25、计算系统定位点p与各台站之间的大地距离，计算公式如下：
26、，l表示半径为a的球面上两点之间的大地距离，是经纬度的函数，是大地距离误差；
27、上述公式按经纬度分别求导，得到：
28、，其中：；
29、写成矩阵格式为：
30、；
31、在同一时刻，p点北斗定位值与罗兰c定位值之间的差异为：
32、，式中矩阵r为北斗系统与罗兰c系统之间的坐标转换矩阵；
33、计算出时差误差△t，由以上计算出的时差误差△t值是时差综合误差，由于系统的时差误差彼此独立，按照均方差形式，误差公式为：
34、，
35、所以此时计算出的是p点的asf修正值。
36、第二方面，本技术提供了一种基于北斗的长波高精度asf差分数据计算装置，包括：
37、第一信号处理单元，用于接收罗兰c信号并将罗兰c信号转换为数字信号；
38、第一解算单元，用于使用数字信号解算罗兰c信号的定位，得到罗兰c信号的定位信息；
39、第二信号处理单元，用于捕获北斗卫星信号并对北斗卫星信号进行跟踪和电文解析，得到时间信息；
40、第二解算单元，用于计算北斗卫星信号的观测伪距并计算位置信息，得到北斗定位信息；
41、第三解算单元，用于使用罗兰c信号定位信息和北斗定位信息解算出各罗兰c信号到各台链的时差，得到罗兰c位置时差；
42、第四解算单元，用于将北斗定位信息作为接收点并计算北斗位置坐标距离罗兰c台链的时差，得到北斗位置时差；
43、第五解算单元，用于计算北斗位置时差数值与罗兰c位置时差数值的差值，得到接收点的asf差分数据。
44、第三方面，本技术提供了一种基于北斗的长波高精度asf差分数据计算系统，所述系统包括：
45、一个或多个存储器，用于存储指令；以及
46、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。
47、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括：
48、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。
49、第五方面，本技术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设备运行时，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。
50、第六方面，本技术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。
51、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。
52、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，分别设置在不同的设备上，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设备上。
技术特征：
1.一种基于北斗的长波高精度asf差分数据计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于北斗的长波高精度asf差分数据计算方法，其特征在于，将罗兰c信号转换为数字信号包括：
3.根据权利要求2所述的基于北斗的长波高精度asf差分数据计算方法，其特征在于，还包括对数字信号进行处理，处理包括搜索、天波分离和周期识别。
4.根据权利要求1所述的基于北斗的长波高精度asf差分数据计算方法，其特征在于，使用数字信号解算罗兰c信号的定位包括：
5.根据权利要求1所述的基于北斗的长波高精度asf差分数据计算方法，其特征在于，使用罗兰c信号定位信息和北斗定位信息解算出各罗兰c信号到各台链的时差包括：
6.根据权利要求5所述的基于北斗的长波高精度asf差分数据计算方法，其特征在于，对计算出的长波信号的观测伪距进行校准和修正包括重复计算各罗兰c信号到各台链的时差，以实时或周期性的更新观测伪距。
7.根据权利要求4所述的基于北斗的长波高精度asf差分数据计算方法，其特征在于，计算北斗位置坐标距离罗兰c台链的时差包括：
8.一种基于北斗的长波高精度asf差分数据计算装置，其特征在于，包括：
9.一种基于北斗的长波高精度asf差分数据计算系统，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的长波高精度ASF差分数据计算方法及计算系统，方法包括得到罗兰C信号的定位信息；捕获北斗卫星信号后计算得到时间信息；计算北斗卫星信号的观测伪距并计算位置信息，得到北斗定位信息；使用罗兰C信号定位信息和北斗定位信息解算出各罗兰C信号到各台链的时差，得到罗兰C位置时差；将北斗定位信息作为接收点并计算北斗位置坐标距离罗兰C台链的时差，得到北斗位置时差；计算北斗位置时差数值与罗兰C位置时差数值的差值，得到接收点的ASF差分数据。本申请公开的基于北斗的长波高精度ASF差分数据计算方法及计算系统，基于北斗信号提供的差分信息来提取所在差分区域内的修正量，对自身测量数据进行修正，得到精确的定位、授时信息。
技术研发人员：杨炳辉,胡亚洲,杜宇光,徐亚丽,于硕,袁梓博,苏思默,赵亚娟,酒康,贺迪,赵嘉伟,刘涛,王伦,王温
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：2024/9/23