本发明涉及无线电通信，尤其涉及一种基于数据链的高动态高精度时空同步方法。
背景技术：
1、高动态化是当前飞行器组网协同的重要发展方向。高精度测距对于组网协同中确定节点间相对位置和高动态精确定位具有重要作用。
2、传统卫星导航技术虽然已经比较成熟，但卫星导航易受干扰，卫星导航信号到达地面后的信号极其微弱，能够以较小的代价被有效干扰，常规的阵列抗干扰技术虽能抵抗一定强度的恶意干扰，但是定位精度也会因可用星数量减少以及观测量失真而大幅降低，单一卫星导航难以满足复杂对抗条件下节点间高精度时空同步的需求。传统的双向测距方法要求节点间时间同步或者时钟稳定性高，高动态时节点位置变化极为迅速容易产生时空不同步的问题，微小的钟漂经过时间积累也会对测距结果产生较大的影响。与此同时，组网协同正变得规模化、小型化和低成本化，无法对所有节点均配备高精度原子钟。高动态和钟漂的存在会导致传统测距方法产生较大的时空错位，影响组网协同的一致性，降低高动态武器的打击精度。高动态组网协同的发展趋势、传统测距技术不适用于高动态环境的现实情况共同对高动态时空同步技术提出了需求。
技术实现思路
1、本发明提供了一种基于数据链的高动态高精度时空同步方法，能够解决现有技术中的技术问题。
2、本发明提供了一种基于数据链的高动态高精度时空同步方法，所述方法包括：
3、建立主节点与从节点的运动模型；
4、建立主节点与从节点的通信模型；
5、基于主节点与从节点的运动模型和通信模型获取主从节点的相对运动速度、主从节点之间的距离、主从节点的相对钟漂、双向伪距均值、主节点观测到从节点的射频多普勒、从节点观测到主节点的射频多普勒；
6、将主从节点之间的距离、主从节点的相对运动速度、主从节点的相对钟漂作为状态向量，基于状态向量建立状态方程；
7、将双向伪距均值、主节点观测到从节点的射频多普勒、从节点观测到主节点的射频多普勒作为观测向量，基于观测向量建立观测方程；
8、基于状态方程和观测方程进行卡尔曼滤波，获取估计的节点速度和钟漂，从而实现对测距结果的补偿，完成时空同步。
9、优选的，通过下式建立主节点与从节点的运动模型：
10、v(x)＝v0,x≥0
11、l(x)＝l0+v0x,x≥0
12、式中，v(x)表示主从节点的相对运动速度，x表示全局时间，v0表示主从节点在x＝0时刻的相对运动速度，l(x)表示主从节点之间的距离，l0表示在x＝0时刻主从节点之间的距离，其中，主从节点相背而行为速度的正方向。
13、优选的，通过下式建立主节点与从节点的通信模型：
14、tz(x)＝x,x≥0
15、tc(x)＝(1+δf)·x,x≥0
16、δtz(x)＝tz(x)-x＝0,x≥0
17、δtc(x)＝tc(x)-x＝δf·x,x≥0
18、frz(x)＝fr,x≥0
19、frc(x)＝(1+δf)fr,x≥0
20、
21、lcz(x)＝tcz(x)·c
22、lzc(x)＝tzc(x)·c
23、式中，tz(x)表示主节点本地时间，x表示全局时间，tc(x)表示从节点本地时间，δf表示主从节点的相对钟漂，δtz(x)表示主节点钟差，δtc(x)表示从节点钟差，frz(x)表示主节点的发射射频，fr表示通信系统设定的标准射频频点，frc(x)表示从节点的发射射频，tcz(x)表示主节点伪距时延，l(x)表示主从节点之间的距离，c表示光速，tzc(x)表示从节点伪距时延，lcz(x)表示主节点伪距，lzc(x)表示从节点伪距。
24、优选的，通过下式获取双向伪距均值：
25、lt(k)＝[lcz[(k-1)t+tc]+lzc[(k-1)t+tz]]/2，
26、通过下式获取主节点观测到从节点的射频多普勒：
27、
28、通过下式获取从节点观测到主节点的射频多普勒：
29、
30、式中，lt(k)表示双向伪距均值，lcz[(k-1)t+tc]表示在x＝(k-1)t+tc时刻主节点伪距，lzc[(k-1)t+tz]表示在x＝(k-1)t+tz时刻从节点伪距，dcz(k)表示主节点观测到从节点的射频多普勒，frc[(k-1)t+tc]表示在x＝(k-1)t+tc时刻从节点的发射射频，k表示通信的轮数，t表示时空同步周期，tc表示从节点的发射初始时刻，v[(k-1)t+tc]表示在x＝(k-1)t+tc时刻主从节点的相对运动速度，c表示光速，frz[(k-1)t+tc)]表示在x＝(k-1)t+tc时刻主节点的发射射频，fr表示通信系统设定的标准射频频点，v0表示主从节点在x＝0时刻的相对运动速度，δf表示主从节点的相对钟漂，dzc(k)表示从节点观测到主节点的射频多普勒，frz[(k-1)t+tz]表示在x＝(k-1)t+tz时刻主节点的发射射频，tz表示主节点的发射初始时刻，v[(k-1)t+tz]表示在x＝(k-1)t+tz时刻主从节点的相对运动速度，frc[(k-1)t+tz)]表示在x＝(k-1)t+tz时刻从节点的发射射频。
31、优选的，通过下式得到状态向量：
32、xk＝[lk,vk,δfk]t
33、式中，xk表示第k轮的状态向量，vk表示在x＝kt时刻主从节点的相对运动速度，k表示通信的轮数，t表示时空同步周期，lk表示在x＝kt时刻主从节点之间的距离，δfk表示在x＝kt时刻主从节点的相对钟漂。
34、优选的，通过下式建立状态方程：
35、xk＝φxk-1+w
36、
37、式中，xk、xk-1分别表示第k、k-1轮的状态向量，k表示通信的轮数，φ表示状态转移矩阵，w表示系统激励噪声序列，t表示时空同步周期。
38、优选的，通过下式得到观测向量：
39、zk＝[lt(k),dcz(k),dzc(k)]t
40、式中，zk表示第k轮的观测向量，dcz(k)表示主节点观测到从节点的射频多普勒，dzc(k)表示从节点观测到主节点的射频多普勒，lt(k)表示双向伪距均值。
41、优选的，通过下式建立观测方程：
42、zk＝hxk+v
43、其中，
44、式中，zk表示第k轮的观测向量，h表示观测矩阵，xk表示第k轮的状态向量，v表示量测噪声序列，fr表示通信系统设定的标准射频频点，c表示光速，tc表示从节点的发射初始时刻，tz表示主节点的发射初始时刻。
45、应用本发明的技术方案，通过分解晶振频偏(即钟漂)和高速运动对于通信射频多普勒的耦合关系，利用双向多普勒观测估计出节点间的相对运动速度和相对钟漂，并以此来修正补偿测距结果，从而实现高精度的时空同步。
1.一种基于数据链的高动态高精度时空同步方法，其特征在于，所述方法包括：建立主节点与从节点的运动模型；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下式建立主节点与从节点的运动模型：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过下式建立主节点与从节点的通信模型：
4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，通过下式获取双向伪距均值：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下式得到状态向量：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过下式建立状态方程：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下式得到观测向量：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过下式建立观测方程：
