1 北斗卫星导航试验系统时间系统

北斗卫星导航试验系统定位系统卫星上不携带原子钟，测距信号和导航电文在地面生成，经卫星转播。北斗卫星导航试验系统定位系统的时间分系统主要由时间间隔计数器 (TIC) 和三套“氢钟+相位微调器+分频钟”（简称 “钟系统”）组成，一套为工作钟，两套为备份钟。三套钟系统各自产生的1pps信号均送入转换开关，其中一路由转换开关选择为工作钟信号。工作钟信号经脉冲分配放大器后，输出到TIC作为开门信号，另外两套钟的1pps先后由转换开关送出到TIC作为关门信号，由此得到的工作钟1pps和备份钟1pps的相位时间差经数据采集送入主控计算机。经分析后，主控计算机送出控制信息到两套备份钟的相位微调器，经过补偿调整，使两套备份钟的相位和频率与工作钟同步。一旦工作钟出现故障，经切换，一套备份钟就替代原工作钟成为工作钟。

2 北斗卫星导航试验系统定时方法

2.1  单向法定时

北斗卫星导航试验系统单向法定时的原理如图1所示：

http://s7/middle/4b0cdab7t913409cad9d6&690

定时接收机接收北斗卫星导航试验系统中央站发出的询问信号，从询问信号中解出调制于伪随机码中的时间信号、时间信息和北斗卫星导航试验系统卫星的精确坐标参数。定时接收机根据中央站的坐标、卫星坐标、导航电文中的电波传播修正参数及事先测定的接收机坐标，即可计算出电波从中央站到接收机的时延。将接收到的时间信号扣除该时延和接收机时延，即可实现接收机定时信号与中央站的时间同步。

　　单向法定时根据电离层、对流层模型来计算时延，定时误差约为100 ns。

2.2　双向定时法

http://s9/middle/4b0cdab7t91340b017258&690

北斗卫星导航试验系统双向法定时的原理如图2所示。定时接收机接收北斗卫星导航试验系统中央站发出的询问信号，经固定延迟后，仍通过广播导航电文的北斗卫星导航试验系统卫星发回带有用户标志的应答信号。中央站收到应答信号后，通过计算就可以得知电波往返的时延。由于电波往返的路径是一样的，同模传播误差就可以抵消。可以认为单向时延是双向时延的1/2。中央站将此时延值通过导航电文告知该用户。定时接收机根据此时延和导航电文中的时间信息及解调伪随机码得到的时间信号，就可实现接收机定时信号与中央站的时间同步。双向法定时原理由于采用了相同的路径，但方向相反，电离层时延误差大大消弱，定时误差一般为20 ns。