[发明专利]一种空间定位和时间同步方法和系统

摘要

本发明公开了一种空间定位和时间同步方法和系统，解决空间高速动平台时间同步和空间定位精度差、无法保证实时性的问题。一种空间定位方法，用于测量副站和主站相对位置，主站包括主天线、第一子天线和第二子天线，主天线发出测距信号，副站接收测距信号并与副站本振信号混频，副站发出响应信号，主天线、第一、第二子天线接收响应信号并与主站本振信号混频，根据副站、主站混频后的信号计算副站的位置。一种时间同步方法，根据副站、主站混频后的信号计算主站和副站的时差。本发明还包含一种空间定位和时间同步的系统。本发明有效抑制平台高速运动产生的多普勒效应，提升空间定位和时间同步的精确度，提高测量实时性，系统设备易于实现。

主权项

一种空间定位方法，用于测量副站和主站同一时刻的相对位置，所述主站包括主天线、第一子天线和第二子天线，其特征在于，包括以下步骤：所述主天线发出测距信号，所述副站接收测距信号、然后产生副站本振信号；所述副站接收的测距信号与所述副站本振信号混频，得到副站差频信号；测量所述副站差频信号的频率值，得到副站差频信号的平均频率；计算副站本振信号与所述副站接收的测距信号之间的时差为Δt0＝f’/k0，其中，f’为所述副站差频信号的平均频率，k0为所述调频斜率的绝对值；所述副站发出响应信号，所述主站产生主站本振信号；所述主天线接收所述响应信号；所述本振信号与所述主天线接收的响应信号混频，得到第一差频信号；测量所述第一差频信号的频率值，得到第一差频信号的平均频率；计算主站本振信号与所述主天线接收的响应信号之间的时差为Δt1＝f1/k0，其中，f1为第一差频信号的平均频率，k0为所述调频斜率的绝对值；所述测距信号、响应信号、主站本振信号、副站本振信号均为载频相同、调频斜率正负交替变换的线性调频信号，且所述斜率正负值绝对值相同；计算所述主站主天线与所述副站之间的距离为R1＝(t2‑t1‑t2’+t1’‑Δt0‑ΔT1‑Δt1)×c/2其中，R1为所述主天线与所述副站之间的距离，t1为所述主站发出测距信号的时刻，t2为所述主站本振信号产生时刻，t1’为所述副站本振信号产生时刻，t2’是所述副站发出响应信号的时刻,ΔT1为主站发送延时、副站接收延时、副站发送延时、主站接收延时之和，Δt0为副站本振信号与所述副站接收的测距信号之间的时差，Δt1为第一时差，c为光速。