一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法及系统专利检索-测时学专利检索查询-专利查询网

一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法及系统
申请号	CN202210423433.2	申请日	2022-04-21	公开(公告)号	CN116974178A	公开(公告)日	2023-10-31
申请人	中国科学院国家授时中心;			发明人	王伟; 杨旭海; 李伟超; 王侃; 韦沛; 李志刚;
摘要	本发明涉及一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，该方法是建立在地面测控站对卫星测运控基础上的一种授时方法，测控站接入来自NTSC主钟输出的标准时频信号作为本站的时频基准，将调制有测距音的上行载波信号发送至卫星，经卫星测控应答机混频转发后，再发送至地面，此时地面测控站和用户同时收到该信号，解调后各自可获得信号上、下行链路总的路径传播时延，经过大气延迟、卫星设备时延、地面设备时延和卫星轨道误差等误差项修正后得到用户和测控站之间的钟差，完成卫星授时。本发明的授时方法，可以实现很高的授时精度，而且，可以在不增加额外成本的前提下，赋予卫星测控系统新功能，实现基于测控信号的高精度卫星授时。
权利要求	1.一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，其特征在于，包括：步骤1：以NTSC主钟输出的标准时频信号作为测控站的时频基准，并将调制有测距音的上行载波信号发送至卫星；步骤2：获取经卫星测控应答机混频转发后的下行遥测信号，其中，所述下行遥测信号包括用户端下行遥测信号和测控站下行遥测信号；步骤3：对所述用户端下行遥测信号和所述测控站下行遥测信号分别进行解调，得到第一总路径传播时延和第二总路径传播时延；步骤4：计算得到所述卫星与所述测控站之间传播的几何路径时延，以及所述卫星与所述用户端之间传播的几何路径时延；步骤5：对所述第一总路径传播时延进行传播误差项修正，并根据修正结果以及所述卫星与所述测控站之间传播的几何路径时延，得到卫星测控应答机时延；步骤6：对所述第二总路径传播时延进行传播误差项修正，并根据修正结果、所述卫星与所述测控站之间传播的几何路径时延、所述卫星与所述用户端之间传播的几何路径时延以及所述卫星测控应答机时延，得到用户端与测控站之间的钟差，以完成授时。 2.根据权利要求1所述的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，其特征在于，所述第一总路径传播时延为信号从所述测控站发射至所述卫星再返回所述测控站的路径传播时延；所述第二总路径传播时延为信号从所述测控站发射至所述卫星再返回所述用户端的路径传播时延。 3.根据权利要求1所述的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，其特征在于，所述传播误差项包括大气延迟、地面设备时延和链路Sagnac效应。 4.根据权利要求3所述的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，其特征在于，所述大气延迟包括所述卫星与所述测控站之间传播的大气延迟，以及所述卫星与所述用户端之间传播的大气延迟；所述地面设备时延包括所述测控站的发射机设备时延和接收机设备时延，以及所述用户端的接收机设备时延；所述链路Sagnac效应包括信号从所述测控站至所述卫星的上行链路Sagnac效应、信号从所述卫星至所述测控站的下行链路Sagnac效应、以及信号从所述卫星至所述用户端的下行链路Sagnac效应。 5.根据权利要求4所述的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，其特征在于，所述步骤4包括：利用卫星无源测定轨系统，根据所述测控站和所述用户端的位置坐标，计算得到所述卫星与所述测控站之间传播的几何路径时延以及所述卫星与所述用户端之间传播的几何路径时延。 6.根据权利要求5所述的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，其特征在于，所述步骤5包括：步骤5.1：获取所述测控站的发射机设备时延和接收机设备时延，并利用所述测控站的发射机设备时延和接收机设备时延对所述第一总路径传播时延进行地面设备时延误差修正，得到第一总路径的第一次误差修正结果；步骤5.2：利用模型对所述第一总路径的第一次误差修正结果进行大气延迟和链路Sagnac效应修正，得到第一总路径的第二次误差修正结果；步骤5.3：根据所述第一总路径的第二次误差修正结果和所述卫星与所述测控站之间传播的几何路径时延，得到所述卫星测控应答机时延。 7.根据权利要求5所述的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，其特征在于，所述步骤6包括：步骤6.1：获取所述用户端的接收机设备时延，并利用所述测控站的发射机设备时延和所述用户端的接收机设备时延对所述第二总路径传播时延进行地面设备时延误差修正，得到第二总路径的第一次误差修正结果；步骤6.2：利用模型对所述第二总路径的第一次误差修正结果进行大气延迟和链路Sagnac效应修正，得到第二总路径的第二次误差修正结果；步骤6.3：根据所述第二总路径的第二次误差修正结果、所述卫星与所述测控站之间传播的几何路径时延、所述卫星与所述用户端之间传播的几何路径时延，以及所述卫星测控应答机时延，得到所述用户端与所述测控站之间的钟差；步骤6.4：根据所述钟差完成对所述用户端的授时。 8.一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时系统，其特征在于，包括：信号发射模块，用于以NTSC主钟输出的标准时频信号作为时频基准，并将调制有测距音的上行载波信号发送至卫星；信号接收模块，用于获取经卫星测控应答机混频转发后的下行遥测信号，其中，所述下行遥测信号包括用户端下行遥测信号和测控站下行遥测信号；总路径时延模块，用于对所述用户端下行遥测信号和所述测控站下行遥测信号分别进行解调，得到第一总路径传播时延和第二总路径传播时延；几何路径时延模块，用于计算得到所述卫星与所述测控站之间传播的几何路径时延，以及所述卫星与所述用户端之间传播的几何路径时延；传播误差项修正模块，对所述第一总路径传播时延进行传播误差项修正，并根据修正结果以及所述卫星与所述测控站之间传播的几何路径时延得到卫星测控应答机时延；还用于对所述第二总路径传播时延进行传播误差项修正；授时模块，用于根据第二总路径的修正结果、所述卫星与所述用户端之间传播的几何路径时延以及所述卫星测控应答机时延，得到用户端与测控站之间的钟差，并根据所述钟差完成对所述用户端的授时。 9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1‑7任一所述的方法步骤。 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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1‑7任一所述的方法步骤。
说明书全文	一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法及系统技术领域 [0001] 本发明属于卫星授时技术领域，具体涉及一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法及系统。背景技术 [0002] 高精度时频信息是国家重要的战略资源，在国防安全与国计民生方面都发挥着不可替代的作用。从2016年我国提出构建国家综合定位、导航与授时(Positioning,Navigation and Timing,PNT)体系来实现更高精度和更稳定可靠的时间与空间基准，综合PNT体系的研制建设就势必成为全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)的发展趋势。授时系统作为PNT体系的重要组成部分，也已然成为当前的研究热点。 [0003] 授时是指确定、保持国家时间尺度，并通过一定方式把代表国家尺度的时间信息传送出去，供用户使用。卫星授时因其覆盖范围大，授时精度高等特点，成为各大卫星导航系统主要服务之一。现有的卫星授时方法大体可分为转发式和直发式。其中，转发式授时通过租用卫星转发器，将主站注入的时频信号转发至用户实现授时。直发式则是卫星本身搭载有星载原子钟，可以直接提供授时服务。 [0004] 转发式共视卫星授时精度高，但设备价格昂贵，点对点时间同步技术可获得纳秒量级的授时精度，但技术复杂且成本较高，只适合少数有高精度授时需求的用户。广播式(直发式)卫星授时不受不受地面用户数量的限制，但GNSS单向授时精度相对较低。发明内容 [0005] 为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法及系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现： [0006] 本发明提供了一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，包括： [0007] 步骤1：以NTSC主钟输出的标准时频信号作为测控站的时频基准，并将调制有测距音的上行载波信号发送至卫星； [0008] 步骤2：获取经卫星测控应答机混频转发后的下行遥测信号，其中，所述下行遥测信号包括用户端下行遥测信号和测控站下行遥测信号； [0009] 步骤3：对所述用户端下行遥测信号和所述测控站下行遥测信号分别进行解调，得到第一总路径传播时延和第二总路径传播时延； [0010] 步骤4：计算得到所述卫星与所述测控站之间传播的几何路径时延，以及所述卫星与所述用户端之间传播的几何路径时延； [0011] 步骤5：对所述第一总路径传播时延进行传播误差项修正，并根据修正结果以及所述卫星与所述测控站之间传播的几何路径时延，得到卫星测控应答机时延； [0012] 步骤6：对所述第二总路径传播时延进行传播误差项修正，并根据修正结果、所述卫星与所述测控站之间传播的几何路径时延、所述卫星与所述用户端之间传播的几何路径时延以及所述卫星测控应答机时延，得到用户端与测控站之间的钟差，以完成授时。 [0013] 本发明还提供了一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时系统，包括： [0014] 信号发射模块，用于以NTSC主钟输出的标准时频信号作为时频基准，并将调制有测距音的上行载波信号发送至卫星； [0015] 信号接收模块，用于获取经卫星测控应答机混频转发后的下行遥测信号，其中，所述下行遥测信号包括用户端下行遥测信号和测控站下行遥测信号； [0016] 总路径时延模块，用于对所述用户端下行遥测信号和所述测控站下行遥测信号分别进行解调，得到第一总路径传播时延和第二总路径传播时延； [0017] 几何路径时延模块，用于计算得到所述卫星与所述测控站之间传播的几何路径时延，以及所述卫星与所述用户端之间传播的几何路径时延； [0018] 传播误差项修正模块，对所述第一总路径传播时延进行传播误差项修正，并根据修正结果以及所述卫星与所述测控站之间传播的几何路径时延得到卫星测控应答机时延；还用于对所述第二总路径传播时延进行传播误差项修正； [0019] 授时模块，用于根据第二总路径的修正结果、所述卫星与所述用户端之间传播的几何路径时延以及所述卫星测控应答机时延，得到用户端与测控站之间的钟差，并根据所述钟差完成对所述用户端的授时。 [0020] 本发明又提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一实施例所述的方法步骤。 [0021] 本发明又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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的方法步骤。 [0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于： [0023] 1.本发明的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，利用USB技术的测距精度，通过计算可以实现很高的授时精度。而且，在卫星和地面站位置都已知的前提下，由于广域差分功能，其授时精度比卫星单向授时会更高，用户最终得到的将直接是与测控站UTC(NTSC)的钟差。 [0024] 2.本发明的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，可以在不增加额外成本的前提下，赋予卫星测控系统新功能，即实现基于测控信号的高精度卫星授时。 [0025] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明 [0026] 图1是本发明实施例提供的一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法的示意图； [0027] 图2是本发明实施例提供的一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法的流程图； [0028] 图3是本发明实施例提供的一种基于测控信号的卫星授时原理图。具体实施方式 [0029] 为了进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本发明提出的一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法及系统进行详细说明。 [0030] 有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明的技术方案加以限制。 [0031] 实施例一 [0032] 请结合参见图1和图2，图1是本发明实施例提供的一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法的示意图；图2是本发明实施例提供的一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法的流程图。如图所示，本实施例的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，包括： [0033] 步骤1：以NTSC主钟输出的标准时频信号作为测控站的时频基准，并将调制有测距音的上行载波信号发送至卫星； [0034] 需要说明的是，基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法是建立在地面测控站对卫星测运控基础上的一种授时方法，因此，测控站需要接入来自NTSC主钟输出的标准时频信号作为测控站的时频基准。 [0035] 在本实施例中，将NTSC主钟输出的标准时频信号作为卫星测控站的时频基准，即实现测控站原子钟与UTC(NTSC)同步。 [0036] 可选地，调制有测距音的上行载波信号为包含有测距音的遥控指令，测控站将包含有测距音的遥控指令发送至卫星。 [0037] 步骤2：获取经卫星测控应答机混频转发后的下行遥测信号，其中，下行遥测信号包括用户端下行遥测信号和测控站下行遥测信号； [0038] 在本实施例中，调制有测距音的上行载波信号经卫星测控应答机混频转发后，再发送至地面，此时地面的测控站和用户端同时收到该下行遥测信号。 [0039] 步骤3：对用户端下行遥测信号和测控站下行遥测信号分别进行解调，得到第一总路径传播时延和第二总路径传播时延； [0040] 其中，第一总路径传播时延为信号从测控站发射至卫星再返回测控站的路径传播时延；第二总路径传播时延为信号从测控站发射至卫星再返回用户端的路径传播时延。 [0041] 步骤4：计算得到卫星与测控站之间传播的几何路径时延，以及卫星与用户端之间传播的几何路径时延； [0042] 具体地，步骤4包括：利用卫星无源测定轨系统，根据测控站和用户端的位置坐标，计算得到卫星与测控站之间传播的几何路径时延以及卫星与用户端之间传播的几何路径时延。 [0043] 在本实施例中，利用国家授时中心现有的卫星无源测定轨系统，可以获得卫星米级精度的轨道，同时地面测控站和用户端的位置也是精确已知的，符合单星授时的基本条件，根据卫星与地面站(测控站和用户端)的坐标可以计算得到星地间的几何距离，利用该几何距离计算得到卫星与地面站之间传播的几何路径时延，即卫星与测控站之间传播的几何路径时延，以及卫星与用户端之间传播的几何路径时延。 [0044] 步骤5：对第一总路径传播时延进行传播误差项修正，并根据修正结果以及卫星与测控站之间传播的几何路径时延，得到卫星测控应答机时延； [0045] 步骤6：对第二总路径传播时延进行传播误差项修正，并根据修正结果、卫星与测控站之间传播的几何路径时延、卫星与用户端之间传播的几何路径时延以及卫星测控应答机时延，得到用户端与测控站之间的钟差，以完成授时。 [0046] 需要说明的是，信号在自由空间传播过程中，会受到各种误差因素的影响，利用如大气延迟、卫星设备时延、地面设备时延和卫星轨道误差等，通过对第一总路径传播时延以及第二总路径传播时延的传播误差项进行修正后，可以得到用户端和测控站之间的钟差，也即用户与UTC(NTSC)的钟差，从而完成卫星授时。 [0047] 在本实施例中，传播误差项包括大气延迟、地面设备时延和链路Sagnac效应，其中，大气延迟包括电离层时延和对流层时延。 [0048] 在本实施例中，大气延迟包括卫星与测控站之间传播的大气延迟，以及卫星与用户端之间传播的大气延迟。地面设备时延包括测控站的发射机设备时延和接收机设备时延，以及用户端的接收机设备时延。链路Sagnac效应包括信号从测控站至卫星的上行链路Sagnac效应、信号从卫星至测控站的下行链路Sagnac效应、以及信号从卫星至用户端的下行链路Sagnac效应。对应地，对第一总路径传播时延和第二总路径传播时延进行相应的传播误差项修正。 [0049] 具体地，步骤5包括： [0050] 步骤5.1：获取测控站的发射机设备时延和接收机设备时延，并利用测控站的发射机设备时延和接收机设备时延对第一总路径传播时延进行地面设备时延误差修正，得到第一总路径的第一次误差修正结果； [0051] 在本实施例中，测控站的发射机设备时延和接收机设备时延可以直接标定得到。 [0052] 步骤5.2：利用模型对第一总路径的第一次误差修正结果进行大气延迟和链路Sagnac效应修正，得到第一总路径的第二次误差修正结果； [0053] 在本实施例中，利用模型对第一总路径的第一次误差修正结果进行卫星与测控站之间传播的大气延迟、信号从测控站至卫星的上行链路Sagnac效应、以及信号从卫星至测控站的下行链路Sagnac效应的修正，得到第一总路径的第二次误差修正结果。 [0054] 需要说明的是，大气延迟主要包括电离层时延和对流层时延。可选地，电离层时延可通过IGS提供的全球电离层产品，经内插后得到电离层穿刺点所需的总电子含量，并用于本实施例的电离层时延修正。对流层时延可通过气象数据和Saastamonien模型计算或在站上配置GNSS接收机，并基于IGS/iGMAS产品计算得到。而Sagnac效应是由于光速的有限性，信号发射时刻或接收时刻的星地几何距离并非对应实际的信号传播距离，还需考虑地球自转的影响。该项误差可通过建立信号传递的几何路径模型，通过计算投影面积来计算并予以修正。上述大气延迟和Sagnac效应的修正方法可采用现有的修正方法实现，具体方法步骤在此不再赘述。 [0055] 步骤5.3：根据第一总路径的第二次误差修正结果和卫星与测控站之间传播的几何路径时延，得到卫星测控应答机时延。 [0056] 在本实施例中，信号从测控站发射至卫星再返回测控站，该路径的路径传播时延类似于转发式系统中信号“自发自收”的路径传播时延，利用得到的第一总路径传播时延，通过修正传播误差项(包括大气延迟、地面设备时延和链路Sagnac效应等)后，便可解算出卫星测控应答机时延。 [0057] 进一步地，步骤6包括： [0058] 步骤6.1：获取用户端的接收机设备时延，并利用测控站的发射机设备时延和用户端的接收机设备时延对第二总路径传播时延进行地面设备时延误差修正，得到第二总路径的第一次误差修正结果； [0059] 在本实施例中，用户端的接收机设备时延可以直接标定得到。 [0060] 步骤6.2：利用模型对第二总路径的第一次误差修正结果进行大气延迟和链路Sagnac效应修正，得到第二总路径的第二次误差修正结果； [0061] 在本实施例中，利用模型对第二总路径的第一次误差修正结果进行卫星与测控站之间传播的大气延迟、卫星与用户端之间传播的大气延迟、信号从测控站至卫星的上行链路Sagnac效应、以及信号从卫星至用户端的下行链路Sagnac效应的修正，得到第二总路径的第二次误差修正结果。 [0062] 步骤6.3：根据第二总路径的第二次误差修正结果、卫星与测控站之间传播的几何路径时延、卫星与用户端之间传播的几何路径时延，以及卫星测控应答机时延，得到用户端与测控站之间的钟差； [0063] 具体地，在本实施例中，利用得到的第二总路径传播时延，通过修正传播误差项(包括大气延迟、地面设备时延和链路Sagnac效应等)后，根据步骤5得到的卫星测控应答机时延，便可得到用户端与测控站之间的钟差，即得到用户与UTC(NTSC)之间的钟差。 [0064] 步骤6.4：根据钟差完成对用户端的授时。 [0065] 本实施例的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，利用USB技术的测距精度，通过计算可以实现很高的授时精度。而且，在卫星和地面站位置都已知的前提下，由于广域差分功能，其授时精度比卫星单向授时会更高，用户最终得到的将直接是与测控站UTC(NTSC)的钟差。 [0066] 本实施例的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，可以在不增加额外成本的前提下，赋予卫星测控系统新功能，即实现基于测控信号的高精度卫星授时。 [0067] 进一步地，结合参见图3的基于测控信号的卫星授时原理图，对上述实施例中的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法的具体实现原理进行进一步的详细描述。 [0068] 具体地，如图3所示，为便于说明，将信号在传递过程中各主要环节的时延展示出来。 [0069] 由图3可知，测控站A发送的上行载波信号经卫星测控应答机转发后被用户B接收，信号传递的时间关系表示为： [0070] [0071] 其中，tAB为测量得到的信号从测控站A至卫星再返回用户B的路径传播时延，即第二总路径传播时延；和分别为测控站A和用户B的本地原子钟的时间尺度；为测控站A的发射机设备时延；为信号从测控站A至卫星的上行链路传播时延；为信号从测控站A至卫星的上行链路Sagnac效应；为卫星测控应答机在ASB路径的时延；为信号从卫星至用户B的下行路径传播时延；为信号从卫星至用户B的下行链路Sagnac效应；为用户B的接收机设备时延。 [0072] 在公式(1)中，tAB可直接测量获得；测控站A与用户B之间的钟差即是本实施例基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法中需要求解的未知量。由于卫星测控应答机设备在空中难以直接标定，卫星测控应答机的设备时延，需要通过算法来予以修正，这也正是需要求解的另一个未知量，具体解决方案将在下文说明。 [0073] 此外，信号的路径传播时延不仅包含了几何路径时延，还包括大气延迟，其中，大气延迟包括电离层时延和对流层时延，信号从测控站A至卫星的上行链路传播时延，以及信号从卫星至用户B的下行路径传播时延，用公示表示如下： [0074] [0075] [0076] 其中，c为光速；分别表示卫星、测控站A和用户B在地面固定坐标系的坐标；表示卫星到测控站A之间传播的几何路径时延；表示卫星到用户B之间传播的几何路径时延；为信号从测控站A至卫星的上行链路的电离层时延；为信号从卫星至用户B的下行链路的电离层时延；为信号从测控站A至卫星的上行链路的对流层时延；为信号从卫星至用户B的下行链路的对流层时延。 [0077] 需要说明的是，和组成卫星与用户端之间传播的大气延迟。 [0078] 将公式(2)和(3)带入公式(1)中，可以得到测控站A与用户B之间的钟差为： [0079] [0080] 在公式(4)中，信号传递过程中的大气延迟、Sagnac效应都可通过模型修正得到；地面设备时延(测控站A的发射机设备时延和接收机设备时延，以及用户B的接收机设备时延)也可直接标定。利用国家授时中心的无源测定轨系统，可得到卫星的米级轨道，从而可直接计算信号在卫星与地面站之间传播的几何路径时延(卫星到测控站A之间传播的几何路径时延，以及卫星到用户B之间传播的几何路径时延)。 [0081] 通过上述分析，在公式(4)中仅卫星测控应答机的时延未知，待该项时延扣除后，便可得到用户与测控站之间的钟差，完成卫星授时。由于，USB测距精度为米级，因此，本实施例的基于USB测控信号实现卫星授时方法可达到纳秒量级的授时精度。 [0082] 由公式(4)可知，想要得到用户与测控站之间准确的钟差，需要扣除卫星测控应答机时延的影响。由于卫星测控应答机设备自身所处的位置，无法像地面站设备那样直接标定，本实施例使用类似转发式系统“自发自收”的测量模式，实现对卫星测控应答机时延的标定。 [0083] 具体地，由图2可知，当测控站向卫星发送测控信号，经卫星转发后再被测控站接收后，测控站A信号传递时间关系可表示为： [0084] [0085] 其中，tAA为测量得到的信号从测控站A至卫星再返回测控站A的路径传播时延，即第一总路径传播时延；为测控站A本地原子钟的时间尺度；为测控站A的发射机设备时延；为信号从测控站A至卫星的上行链路传播时延；为信号从测控站A至卫星的上行链路Sagnac效应；为卫星测控应答机在ASA路径的时延；为信号从卫星至测控站A的下行链路传播时延；为信号从卫星至测控站A的下行链路Sagnac效应；为测控站A的接收机设备时延。 [0086] 同公式(3)一样，信号从卫星至测控站A下行链路传播时延如下： [0087] [0088] 其中，为信号从卫星至测控站A的下行链路的电离层时延；为信号从卫星至测控站A的下行链路的对流层时延。 [0089] 需要说明的是，和组成卫星与测控站之间传播的大气延迟。 [0090] 将公式(2)和(6)带入公式(5)中，合并后可以得到卫星测控应答机时延如下： [0091] [0092] 对GEO卫星来说，同一个测控应答机可满足测控站和用户的全覆盖，故[0093] 将公式(7)带入公式(4)中，可解算用户与测控站的钟差，也即用户与UTC(NTSC)的钟差，完成对用户的授时。 [0094] 本实施例的授时方法符合当前综合PNT体系实现基于不同原理，多种信息源融合，生成更高精度与更稳定可靠时空基准的建设需求，可以在不增加额外成本的前提下，赋予卫星测控系统新功能，即实现基于测控信号的高精度卫星授时。 [0095] 实施例二 [0096] 本实施例提供了一种基于USB测控信号的GEO通信卫星授时系统，该授时系统包括：信号发射模块、信号接收模块、总路径时延模块、几何路径时延模块、传播误差项修正模块和授时模块。其中， [0097] 信号发射模块用于以NTSC主钟输出的标准时频信号作为时频基准，并将调制有测距音的上行载波信号发送至卫星； [0098] 信号接收模块用于获取经卫星测控应答机混频转发后的下行遥测信号，其中，下行遥测信号包括用户端下行遥测信号和测控站下行遥测信号； [0099] 总路径时延模块用于对用户端下行遥测信号和测控站下行遥测信号分别进行解调，得到第一总路径传播时延和第二总路径传播时延； [0100] 几何路径时延模块用于计算得到卫星与测控站之间传播的几何路径时延，以及卫星与用户端之间传播的几何路径时延； [0101] 传播误差项修正模块对第一总路径传播时延进行传播误差项修正，并根据修正结果以及卫星与测控站之间传播的几何路径时延得到卫星测控应答机时延；还用于对第二总路径传播时延进行传播误差项修正； [0102] 授时模块用于根据第二总路径的修正结果、卫星与用户端之间传播的几何路径时延以及卫星测控应答机时延，得到用户端与测控站之间的钟差，并根据钟差完成对用户端的授时。 [0103] 本发明实施例提供的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时系统，可以执行上述实施例一的基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法，其具体实现步骤、实现原理以及技术效果类似，在此不再赘述。 [0104] 本实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法步骤。 [0105] 本实施例还提供了一种电子设备，计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法步骤。 [0106] 需要说明的是，本发明实施例的系统、电子设备及存储介质分别是应用上述基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法的装置、电子设备及存储介质，则上述基于USB测控信号的GEO通信卫星授时方法的所有实施例均适用于该装置、电子设备及存储介质，且均能达到相同或相似的有益效果。 [0107] 应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。 [0108] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

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