GNSS授时如何操作？

GNSS可以进行定位、导航和授时---大家都知道。定位导航好说，最小二乘算出位置速度就差不多了。但是授时到底是怎么回事?

GNSS授时的目的与误差

1. GNSS授时的目的一般是要得到准确的UTC时间。

2. 导航系统星上维持的GNSST由于星钟的钟差、频偏、频漂以及随机误差，与地面运控的GNSST存在偏差，所以需要通过广播星历中的卫星钟差参数进行校正。未改正误差为1-7 ns。【参考（4）】

3. 通过定位解算得到的接收机钟差得到的是本地时间相对于星上维持的GNSST的偏差。这一步由于计算所使用的伪距/相位观测值受到卫星端、传播路径、接收机端等各种误差的影响，所计算得到的接收机钟差已经存在误差了。按照常规的改正方法，可以得到UERE 0.5-6 m (2-20 ns)，假设TDOP=2,可以得到授时精度为4-40 ns（已考虑星钟误差）。【参考（4）】

4. 地面运控维护并溯源到本国的UTC时间，比如GPST溯源到UTC（USNO）---这中间也存在着溯源误差，所以也需要通过广播星历播发的GNSST-UTC（k）进行校正。可以看出是ns级的改正。GPS给出的精度是40 ns @ 95% 【参考（3）】（之前本Loser竟然还不知道这些参数是干什么的，以为直接改掉闰秒就得到UTC了....so naive....）

5. GNSST所溯源的本国的UTC（k）与通用的UTC也是存在偏差的，可以通过BIPM的T公报进行校准，如下面GPS的UTC-UTC（USNO）以及BDS的UTC-UTC（NTSC）。BIPM推荐维持量级在100 ns以内，但是像UTC（USNO）以及UTC（NTSC）远小于这个数值，认为是10 ns。

GNSS授时的方法

第一种：单向测量。在已知授时接收机的情况下，可以通过单颗卫星的伪距观测值直接计算得到接收机钟差（需要改掉对流层、电离层、相对论效应、硬件延迟等等），如下式所示。当然，也可以观测多颗卫星进行选星加权得到接收机钟差。在接收机位置未知的情况下，通过最小二乘可以计算出接收机位置和钟差。

得到接收机钟差后，以此对前面提到的误差进行改正，从而得到用户的UTC时间。

第二种：双站共视时间比对。在两地的授时接收机同时观测到同一颗卫星，可以进行两地的时间比对。相当于相对定位中的星间差分，可以消除卫星钟差，而且当两地足够近，一些传播路径误差也可以进行消除。

第三种：利用载波相位观测值。前面的两种方法都是利用伪距观测值，也可以利用载波相位观测值进一步提高授时精度到ns级别，如载波相位平滑伪距或者估计相位模糊度（精密单点定位）。