为拓展学院教师和学生的知识面，活跃学术气氛，2023年3月20日，我院邀请了武汉大学卫星导航定位技术研究中心副教授郭文飞，举办了名为“北斗精密时频传递技术”的学术讲座。北斗学院院长田茂教授、全体教师及2021、2022级导航、通信工程专业学生聆听了本次讲座，讲座现场气氛热烈，北斗学院师生表示收益颇丰。

郭文飞副教授从北斗时频传递技术的现状、内容及研究进展和展望3个方面进行了逐一介绍。

一、北斗时频传递进入高精度时代

郭文飞副教授首先讲述了全球卫星导航系统（GNSS）的授时应用背景及应用范围，对比了目前常规GNSS接收机的授时精度、传播误差及接收误差。郭老师指出，全球卫星导航系统（GNSS）的授时方法凭借其全天候、全球覆盖、精度高及成本低等优点，被广泛运用于大范围的时间同步基础设施中，例如电网之间的同步、通信基站之间的同步等。GNSS卫星上搭载着高精度原子钟，并通过主控站进行星载原子钟间的时间同步来维持高精度的时间基准，GNSS接收机通过处理卫星信号复现GNSS导航系统高精度时间基准。目前常规GNSS接收机的授时精度受星历误差、传播误差及接收机误差的影响，授时精度一般在20~50ns，渐渐已无法满足日益增长的高精度时间同步需求。随着高精度的位置服务走进大众化应用，GNSS逐步进入高精度时代，GNSS授时技术也逐步向高精度发展。

二、北斗高精度时频传递关键技术

郭文飞副教授介绍，面向国家发展战略和应用需求，国内相关团队开展了北斗高精度授时与时间同步的关键技术研究，主要包括以下内容。

1.北斗时钟误差估算技术

实现北斗高精度授时，首先应对北斗时钟误差进行精准估计，满足高精度时间同步对于时间传递中各类误差精确改正的需求。北斗时钟误差估算技术重点研究北斗时钟误差建模、卫星定轨、钟差基准的选取与维持，以及高精度快速钟差估计、卫星端硬件延迟的小数部分计算，以及对流层延迟建模等技术，攻克实时卫星钟差相对基准偏差较大，以及产品精度差等难题，从而有效提高卫星钟差、轨道产品精度及估计效率，为时频同步接收机提供高精度的差分改正数。

2.实时高精度时频传递技术

面向不同范围内高精度时间传递的需求，应重点研究北斗高精度时间传递方法，解决现有北斗高精度时间传递技术存在的精度损失，以及信号中断后收敛速度慢的问题，提高北斗高精度时频传递的精度与可用性。实时高精度视频传递技术针对不同的应用场景，研究不同的时频传递方法，包括单差时频传递方法、载波相位时频传递方法等，以满足应用需求。

3.北斗授时接收机技术

授时和时间同步的实现，最终归结为硬件接收机的研制。在实现GNSS高精度钟差基准建立与时间传递的基础上，应重点研究软硬件系统集成、北斗接收机时钟调控的噪声建模技术，以及实时精密时钟调控技术，通过状态建模和调控算法将北斗时频长稳与本地晶振短稳进行最优化组合，从而满足时间与频率的高精度输出需求。

三、研究进展和展望

随着北斗卫星导航系统和北斗地基增强系统的建设，我国基于北斗高精度定位导航的工作大量开展，在国家关键领域得到了推广应用。我国建成的授时系统主要分为星基授时系统和陆基授时系统两类。目前，陆基无线电授时系统主要包括基于罗兰C体制的BPL长波授时和长河二号系统、BPM短波授时系统等，而星基授时系统主要是基于北斗导航卫星系统构成。

郭文飞副教授还介绍了面向低成本高精度的授时与时间同步需求，武汉大学基于北斗精密视频传递技术成功研制出了高精度授时终端。测试结果表明，其稳定度可以达到亚纳秒级，比传统的GNS授时精度提高了两个数量级。终端具有精度高、成本低、服务范围广等特点，是“北斗+5G”等基础设施的核心设备，具有广泛的应用前景。

四、总结与讨论

在讲座最后，郭老师针对北斗精密时频传递中的技术与通信学科方向的结合点进行了讲解，引导同学们思考自己所学的知识与前沿技术的相关性，为以后的学习、研究和工作打好基础，并主动参与到力所能及的科研工作中来。通过本次讲座，北斗学院的师生对北斗精密时频传递技术有了初步的了解，学习了学科前沿知识，开阔了学术视野，树立了科研意识和志向。