1、 方案概述

纳秒级时频同步是目前工程应用中最高的指标，我公司针对此种需求，对国际间时频实验室进行时频传递的共视技术，进行了工程化的改进，使其适应于工程化应用，目前长基线（3000km以内）的同步精度可以达到5ns(RMS)，满足各类高精度长基线工程应用场景。

用多台GPS/北斗共视设备可以组成一个GPS/北斗共视系统，该系统由一个中心站和若干分站组成。各分站的GPS/北斗共视设备为各站点提供同步精度小于5ns的标准秒信号和高精度的时间频率信号。

2、 方案原理

所谓“共视”就是两个不同位置的观测者，在同一时刻观测同一颗GPS卫星。其含义是在一颗GPS卫星的视角内，地球上任何两个地点的钟可以利用同时收到的同一颗卫星的时间信号进行时间比对。

假设GPS接收机分别置于两个已知位置A和B，在同一时刻观测同一颗卫星i。于是有：

Δt_iA=(t_i-t_A)=钟A和卫星i的钟差           ——式(1)

Δt_iB=(t_i-t_B)=钟B和卫星i的钟差           ——式(2)

两式做差可得A、B两站的钟差：

Δt_iA-Δt_iB=(t_i-t_A)-(t_i-t_B)=t_B-t_A=t_AB       ——式(3)

在实际的GPS共视对比中，参与共视的两站应使用相同的方法处理数据，同时，接收时延也需要精确测量。GPS共视原理如下图所示：

图3-1 GPS共视原理示意图

根据图3-1，对GPS共视做进一步的分析。设Ａ地点的钟时间为t_A，Ｂ地点的钟时间为t_B，GPS时间为t_GPS，d_A和d_B为路径延迟。Ａ、Ｂ两地时差测量原理如下：

两地的GPS共视接收机在同一时刻接收同一颗GPS卫星信号，接收机输出代表GPS时间的秒脉冲，送至高精度的时间间隔测量模块，与本地钟输出的秒脉冲比对，从而得到A、B两地的计数器值，分别表示为式(4)和式(5)：

Δt_AGPS=t_A-(t_GPS+d_A)                ——式(4)

Δt_BGPS=t_B-(t_GPS+d_B)                ——式(5)

A、B两地的数据通过通讯网传到对方的计算机中，d_A和d_B可以通过卫星星历计算得到，然后两个差值相减可得两地之间的时间差，如式(6)所示。

Δt_AGPS-Δt_BGPS  = (t_A-t_GPS-d_A)-(t_B-t_GPS-d_B)

= (t_A-t_B)-(d_A-d_B)           ——式(6)

    可见，共视可去掉GPS星钟的影响，消除大部分的路径附加时

延影响。