2023/3/17 10:56:16 阅读：166 发布者：
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以下文章来源于卫星导航国际期刊 ，作者葛玉龙
标题：一种钟模型增强基于PPP-B2b服务的实时BDS-3 PPP时间传递
作者：葛玉龙，王庆*，王勇，吕大千，曹新运，沈飞，孟晓林
主题词：精密单点定位服务；北斗三号；时间传递；接收机钟模型
A new receiver clock model to enhance BDS-3 real-time PPP time transfer with the PPP-B2b service
Yulong Ge, Qing Wang*, Yong Wang, Daqian Lyu, Xinyun Cao, Fei Shen and Xiaolin Meng
Satellite Navigation (2023) 4: 8
引用文章:
Ge, Y. L., Wang, Q., Wang, Y. et al. A new receiver clock model to enhance BDS-3 real-time PPP time transfer with the PPP-B2b service. Satell Navig 4, 8 (2023). https://doi.org/10.1186/s43020-023-00097-3
PDF文件下载链接：
https://satellite-navigation.springeropen.com/articles/10.1186/s43020-023-00097-3
本文亮点
1.探索了当前基于BDS-3 PPP-B2b服务的实时PPP时间传递现状，给出了在传统PPP模型下，基于PPP-B2b的实时GPS、BDS-3 和BDS-3/GPS PPP时间传递结果。
2.综合传统PPP模型下，基于PPP-B2b服务的BDS-3 PPP时间传递的优缺点，提出一种接收机钟增强基于PPP-B2b服务的BDS-3 PPP时间传递方法以增强基于PPP-B2b服务的BDS-3 PPP时间传递的稳健性。
3.利用实测数据对传统PPP模型和接收机钟增强PPP模型进行计算评估，分析了接收机钟模型对基于PPP-B2b服务的BDS-3 PPP时间传递的提升效果。
内容简介
北斗三号的特色服务-精密单点定位服务（PPP-B2b）可以在无互联网环境下为亚太地区提供高性能的PNT服务，这为PPP时间传递带来了新的机遇。但是，传统的PPP方法仍然不能解决接收机钟差能够吸收多余噪声以及在异常数据下接收机钟差需要重新收敛的问题。为了增强基于PPP-B2b服务的BDS-3 PPP时间传递性能，我们提出了一个接收机钟模型，并通过连续5天的三个站点数据测试，验证了该接收机钟模型的可靠性、可行性和优越性。
结果表明：
1）使用传统PPP时间传递方法情况下，不建议使用基于PPP-B2b服务的GPS PPP时间传递方法，其精度约为1-2 ns；推荐亚太地区使用基于PPP-B2b服务的BDS-3 PPP时间传递方法，其时间传递精度可实现约0.2 ns；此外，相比单BDS-3 PPP时间传递，基于PPP-B2b服务的BDS-3/GPS融合PPP对时间传递的性能提升效果较小；在频率稳定度方面，对于采用PPP-B2b服务的BDS-3、GPS和BDS-3/GPS PPP时间传递（TLM2-USUD）在960 s修正艾伦方差分别为（1.86E-13, 3.12E-14, 3.05E-14），15360 s修正艾伦方差分别为(5.92E-14, 8.56E-15, 7.77E-15);
2）与使用PPP- B2b服务的传统PPP相比，采用接收机钟模型的PPP时间传递具有明显的优势:(1)BDS-3或BDS-3/GPS PPP时间传递精度可达到0.1 ns。BDS-3和BDS-3/GPS PPP时间传递精度的最大提高分别约为45.0%和38.9%;(2)接收机钟模型可以避免数据异常时的重次收敛;(3)接收机钟模型能显著提高短期稳定性，而在数据正常情况下长期稳定性提高相对较弱，最大稳定性提高了57.4%;(4)数据异常时，系统的长期和短期频率稳定性均有明显提高。
图文导读
I 试验数据
由于当前少有亚太地区的GNSS测站外接了高性能原子钟，因此，本文选择了两个MGEX观测站（USUD和CUSV）和1个守时实验室测站（TLM2），这些测站的分布如图 1所示，数据时间段为2022年DOY 68-72，共5天数据。
II 基于传统方法的GPS、BDS-3、BDS-3/GPS PPP时间传递
图 2为基于PPP-B2b服务的GPS、BDS-3、BDS-3/GPS PPP解算的三个测站的接收机钟差。从结果可以看出，GPS PPP解算的接收机钟差序列出现明显波动且有多处异常点，而BDS-3 PPP解算的接收机钟差序列更加连续、稳定。其原因是PPP-B2b服务中的BDS-3 产品参考为BDT，而GPS产品参考未统一且产品性能相对较差。
图 2 基于PPP-B2b 服务的GPS、BDS-3和BDS-3/GPS PPP解算的三个测站接收机钟差。
图 3和图 4为 GPS和BDS-3 PPP解算的时间传递结果。从结果可以看出，GPS PPP解算的时间传递结果存在中断和异常的情况，从统计结果看，基于PPP-B2b服务的GPS PPP时间传递精度为1-2 ns，不推荐使用基于PPP-B2b 服务的GPS PPP来实现时间传递。此外，从图 5中的修正艾伦方差可以看出，BDS-3 PPP的频率稳定度明显优于GPS PPP。从BDS-3 PPP时间传递的结果看，其时间序列稳定、连续，且从统计结果看，基于PPP-B2b服务的BDS-3 PPP时间传递精度可实现约0.2 ns。因此，强烈推荐基于PPP-B2b服务的BDS-3 PPP技术来实现时间传递。
III 基于接收机钟模型的GPS、BDS-3、BDS-3/GPS PPP时间传递
图 6和图 7分别为传统PPP模型和接收机钟模型下BDS-3 和BDS-3/GPS PPP解算的时间传递结果。从结果上看，接收机钟模型与传统模型解算的时间传递结果吻合较好，没有明显的系统差；在部分时间段，传统模型解算的时间传递结果发生重新收敛，而基于接收机钟模型解算的时间传递结果可明显减少重新收敛导致的时间传递精度降低的情况。从统计结果看，基于接收机钟模型的BDS-3 PPP时间传递精度优于0.2 ns；相比传统的模型，接收机钟模型的BDS-3 PPP时间传递精度最大可提高45 %。从频率稳定度看，基于接收机钟模型的BDS-3 PPP短期稳定度提高明显，最大到57.4 %。
作者简介
王庆 教授
本文通讯作者
东南大学仪器科学与工程学院
▍作者简介
王庆，东南大学首席教授，仪器科学与工程学院二级教授，博士生导师。主要从事土地调查监测、卫星导航定位、智慧城市等关系国计民生的重大课题研究与应用。
转自：“测绘学术资讯”微信公众号
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