單向授時和雙向授時

1 單向授時

北斗時間為中心控制站精確保持的標準北斗時間，用戶鐘時間為用戶鐘的鐘面時間，若兩者不同步存在鐘差 ，則北斗時間和用戶鐘時間雖然讀數相同其出現時刻卻是不同的。

地面中心站在出站廣播信號的每一超幀單向授時就是用戶機通過接收北斗通播電文信息，由用戶機自主計算出鐘差并修正本地時間，使本地時間和北斗時間同步。周期內的第一幀數據段發送標準北斗時間（天、時、分信號與時間修正數據）和衛星的位置信息，同時把時標信息通過一種特殊的方式調制在出站信號中，經過中心站到衛星的傳輸延遲、衛星到用戶機的延遲以及其它各種延遲 （如對流層、電離層、sagnac 效應等）之后傳送到用戶機，也就是說用戶機在本地鐘面時間為觀測到衛星時間， 由用戶機測量接收信號和本地信號的時標之間的時延獲得，和 則根據導航電文中的衛星位置信息、延遲修正信息以及接收機事先獲取的自身位置信息計算。

一般來說，對已知精密坐標的固定用戶，觀測1 顆衛星，就可以實現精密的時間測量或者同步。若觀測2 顆衛星或者更多衛星，則提供了更多的觀測量，提高了定時的穩健性。
2雙向授時

雙向授時的所有信息處理都在中心控制站進行，用戶機只需把接收的時標信號返回即可。為了說明方便，給出簡化模型：中心站系統在T0 時刻發送時標信號ST0，該時標信號經過延遲后到達衛星，經衛星轉發器轉發后經 到達授時用戶機，用戶機對接收到的信號進行的處理也可看做信號轉發，經過空間的傳播時延到達衛星，衛星把接收的信號轉發，經過空間的傳播時延傳送回中心站系統。也即表示時間T0 的時標信號ST0，最終在T0 + + + + 時刻重新回到中心站系統。

中心站系統把接收時標信號的時間與發射時刻相差，得到雙向傳播時延 + + + ，除以2 得到從中心站到用戶機的單向傳播時延。中心站把這個單向傳播時延發送給用戶機，定時用戶機接收到的時標信號及單向傳播時延計算出本地鐘與中心控制系統時間的差值修正本地鐘，使之與中心控制系統的時間同步。

3 雙向授時和單向授時的對比

（1）從雙向授時和單向授時的原理：介紹中可以看出，雙向授時和單向授時的主要差別在于從中心站系統到用戶機傳播時延的獲取方式：單向授時用系統廣播的衛星位置信息按照一定的計算模型由用戶機自主計算單向傳播時延，衛星位置誤差、建模誤差（對流層模型、電離層模型等）都會影響該時延的估計精度，從而影響最終的定時精度；雙向授時無需知道用戶機位置和衛星位置，通過來回雙向傳播時間除以2 的方式獲取，更精確的反映了各種延遲信息，因此其估計精度較高。在北斗系統中單向授時精度的系統設計值為100ns，雙向授時為20ns，實際授時用戶機的性能通常優于該指標。

（2）單向授時需要事先計算用戶機的位置，若位置未知，則需先發送定位請求來獲得位置信息。雙向授時無需知道用戶機的位置，所有處理都有中心站系統完成。

（3）單向授時由于采用被動方式進行，不占用系統容量（需要獲取定位位置信息）。而雙向授時是通過與中心站交互的方式來進行定時，因此會占用系統容量，受到一定的限制。

3、北斗授時產品介紹

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