ICS49.020 V04 中华人民共和国国家标准 GB/T 39411—2020 北斗卫星共视时间传递技术要求 Technical requirements of BeiDou satellite common-view time transfer 2020-11-19发布 2021-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T39411—2020 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3术语、定义和缩略语· 3.1术语和定义 3.2 缩略语 4共视设备 4.1功能 4.2性能 4.3 接口 5 观测操作 5.1 观测环境 5.2 天线安装 5.3 初始化设置 5.4 同步观测 6 数据处理 6.1 观测数据 6.2 时延改正 6.3 处理步骤 6.4 处理结果 性能测试 7.1 测试条件 7.2 测试仪器 7.3 测试方法 附录A（规范性附录） 共视观测数据格式 参考文献 GB/T 39411—2020 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中央军委装备发展部提出。 本标准由全国北斗卫星导航标准化技术委员会（SAC/TC544)归口。 本标准起草单位：中国科学院国家授时中心、中国卫星导航工程中心、海华电子企业（中国）有限公 司、北京卫星导航中心、南京六九零二科技有限公司。 本标准主要起草人：张首刚、高玉平、刘娜、王平利、焦文海、刘莹、徐劲松、张双成、陈朝晖、何家富、 廖丁毅、肖胜红、宋海娜、钟世广、张悦、李军。 GB/T 39411—2020 北斗卫星共视时间传递技术要求 1范围 本标准规定了北斗卫星共视时间传递设备的功能、性能、接口、安装、观测操作、数据记录及处理等 技术要求以及性能测试方法等。 本标准适用于利用北斗卫星观测值进行共视时间传递的设备研制与应用 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T39267北斗卫星导航术语 3术语、定义和缩略语 3.1术语和定义 GB/T39267界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 卫星共视时间传递 satellite common-view time transfer 以北斗卫星信号作为公共观测源，两地用户在同一时刻测量本地钟与相同卫星钟的时间差，经比较 两地观测结果，计算得到两地时钟时间差的比对方法。 注：也称卫星共视时间比对，简称共视法。 3.1.2 定时偏差 timing offset 接收设备输出的时间与北斗时之间的差值。 3.1.3 卫星共视时间传递设备 fsatellite common-view time transfer equipment 利用卫星共视时间传递技术和方法实现时间传递和比对的设备。 注：通常包括接收天线、主机单元、电缆等。 3.1.4 设备时延 E time delay of equipment 共视接收设备的硬件时间延迟 注：包括接收天线时延、电缆时延、主机单元时延（内部时延）。 3.2缩略语 下列缩略语适用于本文件。 BDS：北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem） BDT：北斗卫星导航系统时间（BDSTime) CGCS2000：2000中国大地坐标系（ChinaGeodeticCo0rdinateSystem2000） GB/T39411—2020 UTC:协调世界时（CoordinatedUniversalTime) 1PPS:秒脉冲(1PulsePerSecond) 4共视设备 4.1 功能 北斗卫星共视时间传递设备的基本功能如下： a) 接收北斗卫星导航信号：B1C、B1I、B2a、B3I； b) 测量本地钟相对于北斗卫星导航系统时间的时间差； 按照规定格式自动记录及存储观测数据； d) 自检和告警； e) 设备应具有初始化功能，可输入并采用以下初始化信息进行相关设置和计算处理： 1）位置坐标信息，以直角坐标（笛卡尔)形式或以大地坐标形式输人天线相位中心位置坐标； 2） 共视星表信息，具有内部定时功能的设备则不需要此信息； 设备时延信息，包括接收天线时延、天线电缆时延、主机单元时延（内部时延）和本地钟与 接收机连接电缆时延； 4) 与观测相关的信息，包括坐标的参考系、接收机的类型、电离层时延的计算模型、初始化 时间。 4.2 2性能 4.2.1通则 北斗卫星共视时间传递设备应具有接收和处理北斗卫星信号、提供符合要求的本地钟与北斗时之 差的测量结果。 4.2.2设备时延稳定性 设备时延的年变化量应不大于3ns。 4.2.3定时偏差 经过内部时延、天线电缆时延和本地钟电缆时延修正后，定时偏差应不大于100ns。 4.2.4定时精密度 定时精密度应不大于20ns。 4.2.5共视时间传递偏差 异地共视时间传递偏差应不大于10ns。 4.2.6共视时间传递偏差精密度 异地共视时间传递偏差的精密度应不大于5ns。 4.3接口 4.3.1信号接口 设备应具有至少一个时标信号（1PPS)输人接口。 2 GB/T 39411—2020 4.3.2数据接口 设备应具有至少一个数据输出接口、一个数据输人接口。 4.3.3观测数据记录格式 观测数据以文本文件存储，数据记录格式见附录A。 5 观测操作 5.1 观测环境 观测环境要求如下： a） 接收天线周围仰角10°以上视野内宜无遮挡； 接收天线周围无强磁干扰； c) 接收天线周围无接收频率相同频段、邻近频段以及谐波频段的强辐射源； d) 避免容易产生多路径的环境； e) 地质环境相对稳定。 5.2 2天线安装 天线位置坐标误差应小于0.1m。 5.3 初始化设置 初始化设置要求如下： a） 输人共视星表； b) 输人设备时延； 输入天线坐标； d) 输入初始化时间。 5.4同步观测 同步观测满足条件如下： a) 设备在锁定、跟踪卫星信号及进行相关计算时，均应以UTC为参考时间； b) 每个共视跟踪周期为16min，其中前2min为准备时间，此后13min为观测时间，最后1min 为计算时间，每天包含89个16min共视跟踪段； c) 在每个跟踪周期的观测时段中，连续跟踪13min，每秒观测一次，共观测780个数据，每一时段 共视观测数据的处理结果，用该段共视观测数据的首次观测的时刻来标记，日期采用约化儒略 日数，时刻采用UTC的时、分、秒标记； d) 设备应具有连续观测能力，不同共视跟踪时段之间应连续、无间隙； e) 跟踪开始时间和跟踪的卫星应与共视星表中的规定相一致，多通道接收机跟踪全部可视卫星； f) 观测时数据采样率为1Hz。 6 数据处理 6.1 观测数据 观测数据应采用原始的伪距观测值或载波相位平滑伪距。 GB/T39411—2020 6.2 时延改正 对观测值进行以下时延改正： a) 几何时延改正； b) 电离层时延改正； c) 对流层时延改正； d) Sagnac效应改正； e 接收设备内部时延改正； 天线电缆时延和接收机主机到本地钟之间电缆的时延改正； g) 卫星钟差改正。 6.3 处理步骤 对每个观测时段的780个观测数据进行数据处理，应按如下步骤处理： a）按时间顺序将780个观测数据分成52组，每组15个数据，52组数据连续、不重叠； b）将步骤a)形成的52组数据分别进行最小二乘二次曲线拟合，取每组中间时刻的拟合值作为 该组数据的处理结果； c） 对步骤b）得到的52个处理结果进行所有误差项改正，并将经误差改正后的52个数据进行最 小二乘线性拟合，得到13min（780s)观测时段中间时刻本地钟时间与BDT之差的拟合值、拟 合曲线斜率及拟合残差的均方根； d）将对流层延迟的模型改正值进行最小二乘线性拟合，得到13min（780s）观测时段中间时刻对 流层时延模型改正值的拟合值及拟合曲线斜率； e) 离层时延模型改正值的拟合值及拟合曲线斜率； f) 对共视接收设备的电离层时延实测值进行最小二乘线性拟合，得到13min（780s）观测时段中 间时刻电离层时延实测值的拟合值、拟合曲线斜率及拟合残差的均方根。无电离层测量功能 的共视接收设备不涉及此项处理。 6.4 处理结果 数据处理结果应包括以下内容： a) 跟踪卫星星号； b) 观测日期：观测日期的约化儒略日； c） 开始观测时间：13min观测中，获取第一个观测值的时刻； d) 本次观测的观测时间长度：指数据处理所采用的连续观测数据的时间长度，一次完整的观测， 其值为780s； e) 观测中间时刻的卫星高度角； 观测中间时刻的卫星方位角； g) 数据处理得出的本地钟与卫星钟的时差结果； h) 对g)进行线性拟合的斜率； 数据处理得出的本地钟与BDT的时差结果； j） 对i)进行线性拟合的斜率； k) 对i)线性拟合残差的均方根； 1) 对流层时延模型改正； m) 对1)进行线性拟合的斜率； 4