本發(fā)明涉及GPS和GLONASS的定位授時技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種融合GPS和GLONASS定位授時的方法。

背景技術(shù)：

GNSS系統(tǒng)(Global Navigation Satellte System)，即全球yⁱ導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)。它由GPS(美國)、北斗(中國)、GLONASS(俄羅斯)和GALILEO(歐洲)四大導(dǎo)航系統(tǒng)組成，其中GPS和GLONASS是其中最重要的組成部分。GPS是由美國軍方提出的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的簡稱，該系統(tǒng)始建于1973年，目前已經(jīng)發(fā)展成為全球運用最廣泛的衛(wèi)星定位和授時系統(tǒng)，GPS的定位和授時功能已經(jīng)服務(wù)于海陸空各個領(lǐng)域，不僅在個人導(dǎo)航定位方面發(fā)揮巨大作用，在定位監(jiān)控、緊急援助、工程測量、設(shè)施搜索等方面已有很大的發(fā)展空間。GPS已成為繼蜂窩移動通信和互聯(lián)網(wǎng)之后的全球第三個IT經(jīng)濟(jì)新增長點。俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)作為繼美國GPS系統(tǒng)之后第二個建成使用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，由24顆中高度圓軌衛(wèi)星和1顆備用星組成[1]，分布在3個傾斜角為64.8度的軌道平面上，周期為11時15分。不同于GPS的碼分多址(CDMA)技術(shù)，GLONASS采用的是頻分多址(FDMA)技術(shù)，每顆衛(wèi)星獨占一個頻點。隨著衛(wèi)星導(dǎo)航的重要性日益凸顯，俄羅斯預(yù)計將發(fā)射76顆GLONASS衛(wèi)星，覆蓋全球范圍，組建GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)多為將GPS、GLONASS系統(tǒng)衛(wèi)星定位結(jié)果分別解算后組合定位，與融合式GPS和GLONASS定位授時技術(shù)相比較，主要缺點如下：1、從首次定位時間來看，現(xiàn)有技術(shù)需等待GPS、GLONASS系統(tǒng)分別解算后組合，無法在解算過程中互相協(xié)同，花費時間較長；2、從授時精度來看，現(xiàn)有技術(shù)在授時有效的第一時間，精度并不能馬上達(dá)到預(yù)設(shè)指標(biāo)精度，需在GPS、GLONASS經(jīng)過組合算法一定時間的運算后達(dá) 到預(yù)設(shè)指標(biāo)精度，為此，我們發(fā)明一種一種融合GPS和GLONASS定位授時的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種GPS和GLONASS，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種融合GPS和GLONASS定位授時的方法，包括以下步驟：

S1：當(dāng)前時分秒的確定：(1)GPS系統(tǒng)通過發(fā)布當(dāng)前系統(tǒng)時以及在字8的第9位至第24位，字9的第1位至第24位，字10的第1位至第22位包含了用戶所需的衛(wèi)星時鐘校正參數(shù)(toc、af2、af1、af0)，通過GPS既定算法進(jìn)行時間校正；

(2)GLONASS系統(tǒng)則通過發(fā)布當(dāng)前系統(tǒng)時和相對GPS的時間修正值τGPS，二者的時間結(jié)合可以提高小數(shù)點后的精度，優(yōu)化秒脈沖的精度；

S2：閏秒修正：(1)GPS系統(tǒng)會提前一個月發(fā)布即將到來的閏秒修正信息，每12.5分鐘發(fā)布一次，閏秒修正發(fā)生后，仍可能需要至多12.5分鐘才能接收到新的閏秒值，GLONASS在修正后立即啟用新的時間信息和星歷；

(2)若提前接收到了GPS的閏秒修正信息，則在閏秒修正發(fā)生時直接采用GPS的修正方式，若沒有提前接收到GPS的閏秒修正信息，則在閏秒跳變后，優(yōu)先使用GLONASS的時間信息和星歷；

S3：前周翻轉(zhuǎn)：GPS系統(tǒng)中，正確的當(dāng)前周數(shù)表示為：1024×N+M，GPS電文中僅有M，而沒有N值，需要外部算法輔助得出，GLONASS系統(tǒng)采用另一種計算方式，在電文中，N4是時間間隔數(shù)，NT是當(dāng)前日期，當(dāng)前年可以大致表示為1996+4×(N4–1)+(NT％365)，結(jié)合GLONASS系統(tǒng)解出當(dāng)前年的值和GPS系統(tǒng)提供N值，即得出當(dāng)前的年月日。

優(yōu)選的，所述N4是始于1996年的每四年為周期的時間間隔數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明，捕獲到這兩個系統(tǒng)的衛(wèi)星后，在解算過程中，利用GPS和GLONASS系統(tǒng)在導(dǎo)航電文中的差異性，取長補(bǔ)短，進(jìn)行深度融合，改變現(xiàn)有技術(shù)分別解算后再組合的方式。有效提升現(xiàn)有GPS和GLONASS組合接收機(jī)的性能，包含減少首次定位時間、提升授時精度以及有效處理閏秒修正和千周翻轉(zhuǎn)等特殊情況。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的現(xiàn)有的GPS和GLONASS系統(tǒng)組合導(dǎo)航過程；

圖2為本發(fā)明的融合式GPS和GLONASS系統(tǒng)導(dǎo)航過程；

圖3為本發(fā)明的GLONASS電文幀結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1-3，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：

一種融合GPS和GLONASS定位授時的方法，包括以下步驟：

S1：當(dāng)前時分秒的確定：(1)GPS系統(tǒng)通過發(fā)布當(dāng)前系統(tǒng)時以及在字8的第9位至第24位，字9的第1位至第24位，字10的第1位至第22位包含了用戶所需的衛(wèi)星時鐘校正參數(shù)(toc、af2、af1、af0)，通過GPS既定算法進(jìn)行時間校正；

(2)GLONASS系統(tǒng)則通過發(fā)布當(dāng)前系統(tǒng)時和相對GPS的時間修正值τGPS，將二者的時間結(jié)合可以提高小數(shù)點后的精度，優(yōu)化秒脈沖的精度；

S2：閏秒修正：(1)閏秒修正是由國際時間局(BIH)的閏秒修正公告確認(rèn)，由所有的UTC用戶來實施的。通常，這些修正(±1s)是1年或1.5年實施一次，是從12月31日至1月1日的子夜00時00分00秒UTC(第一季度)， 或者是從6月30日至7月1日子夜(第三季度)；

(2)GPS系統(tǒng)會提前一個月發(fā)布即將到來的閏秒修正信息，每12.5分鐘發(fā)布一次，閏秒修正發(fā)生后，仍可能需要至多12.5分鐘才能接收到新的閏秒值，GLONASS系統(tǒng)則不會再電文中提前發(fā)布這樣的信息，而是在修正后立即啟用新的時間信息和星歷；

S3：前周翻轉(zhuǎn)：千周翻轉(zhuǎn)是GPS系統(tǒng)特有的一個問題。在GPS系統(tǒng)中，年月日歸一化為周數(shù)進(jìn)行表示，一周即為7天，因為位數(shù)的限制，周數(shù)最大值為1023，即每1024周(19.625年)就會發(fā)生一次跳變，稱為千周翻轉(zhuǎn)，因此，GPS系統(tǒng)中，正確的當(dāng)前周數(shù)應(yīng)表示為：1024×N+M，但GPS電文中僅有M，而沒有N值，需要外部算法輔助得出，而GLONASS系統(tǒng)采用另一種計算方式，在電文中，N4是始于1996年的每四年為周期的時間間隔數(shù)，NT是當(dāng)前日期，以四年為周期的天計數(shù)(從周年的1月1日算起)，因此，當(dāng)前年可以大致表示為1996+4×(N4–1)+(NT％365)，通過GLONASS系統(tǒng)解出當(dāng)前年的值，給GPS系統(tǒng)提供N值，從而解出正確的當(dāng)前周數(shù)，推算出當(dāng)前的年月日。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。