第三代北斗卫星导航系统（BDS-3）于2020年7月31日建成，由27颗不同星座的卫星组成。与BDS-1和BDS-2不同，BDS-3可以在更多的频带上传输信号，并且现在可以提供更多的服务，如基本导航、星基增强、短报文通信和精密单点定位服务（PPP）等。

卫星钟差是实现PPP的关键因素之一，也是卫星钟性能评估的基础。由于星载原子钟会受到太空环境等多重因素的影响，较难进行长期的预报。因此，为了获得高精度的实时卫星钟差，通常需要对其进行实时估计。当前，BDS-3卫星钟差估计通常采用B1I/B3I的双频无电离层组合进行估计。然而，BDS-3也可以播发其它频率的信号，如B1C、B2a和B2b。

BDS-3 B1C/B2a新信号估计模糊度固定的实时卫星钟差数据处理流程图如图1所示。首先读取观测数据、地球自转参数、卫星和接收机天线信息文件、卫星轨道和测站坐标等信息。然后，进行数据预处理，如周跳探测和异常值检测等，估计模糊度浮点解的卫星钟差。然后，使用观测数据，估计宽巷与窄巷未校正的相位延迟。接下来，通过在卫星和接收机端使用估计的未校正的相位延迟来固定非差模糊度。最后，以模糊度固定模式更新实时卫星钟差并输出。

图1.BDS-3B1C/B2a新信号估计模糊度固定的实时卫星钟差数据处理流程图

图2给出了两种信号组合中每颗卫星的平均时钟精度。使用B1I/B3I信号的模糊度浮点解的钟差STD在0.022到0.052ns的之间。采用B1C/B2a信号时，所有卫星的STD都优于0.05ns。在固定了模糊度，大多数卫星的钟差精度都得到了提高。使用B1I/B3I和B1C/B2a信号时，模糊度浮点解的平均钟差精度分别为0.033ns和0.024ns。固定了模糊度后，使用B1I/B3I和B1C/B2a信号将模糊度分别提高到0.026和0.023ns，相应的提高分别为27.3%和7.7%。与使用B1I/B3I信号的钟差估计相比，当使用B1C/B2a时，模糊度浮动解的改进达到21.2%，模糊度固定解的改进为4.2%。当使用B1C/B2a信号时，卫星钟差精度的提高表明了更好的性能。

图2.BDS-3 B1I/B3I和B1C/B2a估计的钟差精度

使用动态PPP技术来进一步验证估计的模糊度固定的卫星钟差。图3展示了STR1测站的定位误差序列。可以看出，使用PPP模糊度固定之后，收敛时间显著缩短，尤其是东方向。收敛之后，对于PPP模糊度固定的定位误差也更加稳定。对于使用两种不同信号组合的PPP模糊度固定，B1C/B2a信号可以实现更快的收敛，这可能是由于其更好的信号质量、更小的噪声放大因子和卫星轨道精度。

图3PPP定位误差序列

BDS-3可以在五个频率上发射信号。已有研究表明，模糊度固定技术可以提高精密数据处理的性能。本文研究了使用新的BDS-3B1C/B2a信号的模糊度固定实时卫星钟差估计。结果表明：BDS-3 B1C/B2a信号估计的钟差以及PPP性能均更优。期待在不久的将来，BDS-3实时卫星钟差使用B1C/B2a信号进行估计，然后进行BDS相关应用。

本研究受到了国家自然科学基金（No. 12073034, 41904038）、中国科学院国家授时中心项目（No. E167SC14）、中国科学特别研究助理资助项目（No. 110400T0XW）、中国科学院国际合作项目（No. 021GJHZ2023010FN）和澳大利亚研究委员会-发现项目（No. DP240101710）等项目的资助。