GPS/BD双模融合：电力测控领域的高精度时间同步新策略

本文主要探讨了GPS/BD双模融合的高精度时间同步方法，针对电力和测控通信等领域对精确时钟的需求，研究者于帆和陈伟在西安工业大学计算机科学与工程学院提出了创新性的设计方案。他们利用GPS和北斗两种卫星导航系统的优点——GPS时钟无累积误差和晶振时钟无随机误差，构建了一个基于GPS/BD双模接收机的时钟驯服系统。 该方法的核心在于通过设计权重系数，整合GPS和BD信号滤波后的钟差估计值和钟差速度估计值，实现钟差的融合。这有助于提高整个系统的稳定性与精度。在软件设计方面，作者采用了滑动中位数方法来检测并剔除测量数据中的异常值，确保数据的准确性。同时，应用无偏FIR滤波算法对钟差数据进行处理，进一步提升了滤波精度，减少了噪声干扰。 在硬件层面，系统利用ARM控制下的数字PID控制器生成控制电压，进而通过D/A转换器调整晶振的输出频率，实现了对本地时钟的快速驯服。这种实时反馈机制使得本地时钟能迅速响应并跟踪外部授时源，达到更高的时间同步性能。 实验结果显示，与传统的单模GPS和单模北斗系统相比，基于GPS/BD双模融合的方法能够实现时间同步精度高达50ns，显著提高了时间同步的精度和可靠性。因此，这项研究对于提高电力、测控等领域的通信质量具有重要意义，也为其他需要高精度时间同步的应用场景提供了新的解决方案。 关键词：GPS/BD双模融合、时间同步技术、锁相环技术、无偏FIR滤波。这一研究不仅展示了GPS/BD技术在精密时钟同步领域的潜力，也为未来的多模融合技术发展奠定了基础。