[實用新型]一種星地激光時間比對系統

有效

• 申請號: 201320268571.4
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN203338015U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 孟文東;張海峰;黃佩誠;王劼;張忠萍;葉揚;胡偉;王元明;廖瑛;陳婉珍;楊福民
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海天文臺
• 主分類號: G04G7/00
• 分類號: G04G7/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

1.一種星地激光時間比對系統，其特征在于，該系統包括：

地面設備，其向衛星發射激光脈沖信號，并記錄地面發射激光脈沖信號時的地面鐘的時刻值T_G，同時記錄地面接收到從衛星上反射回的所述激光脈沖信號時的地面鐘的時刻值T_B，并接收所述激光脈沖信號到達衛星時的衛星鐘的時刻值T_S，根據地面發射激光脈沖信號時的地面鐘的時刻值T_G、地面接收到從衛星上反射回的所述激光脈沖信號時的地面鐘的時刻值T_B、以及所述激光脈沖信號到達衛星時的衛星鐘的時刻值T_S，測量衛星鐘和地面鐘的鐘差ΔT；以及

星載設備，其接收所述激光脈沖信號，并將該激光脈沖信號按原路反射回地面，同時測量所述激光脈沖信號到達衛星時的衛星鐘的時刻值T_S，并將該激光脈沖信號到達衛星時的衛星鐘的時刻值T_S下傳至所述地面設備。

2.根據權利要求1所述的星地激光時間比對系統，其特征在于，所述地面設備包括：

產生所述激光脈沖信號的激光器；

與所述激光器連接的激光測距望遠鏡，其一方面將所述激光脈沖信號發射至衛星，另一方面接收從衛星上反射回的所述激光脈沖信號；

與所述激光測距望遠鏡連接的光子探測系統，其將所述從衛星上反射回的所述激光脈沖信號轉換為電信號后輸出；

與所述光子探測系統連接的地面計時器，其接收一地面時間頻率系統輸出的地面時間頻率基準信號，并且一方面根據該地面時間頻率基準信號以及所述激光脈沖信號，記錄所述地面發射激光脈沖信號時的地面鐘的時刻值T_G，另一方面根據所述地面時間頻率基準信號以及所述光子探測系統輸出的電信號，記錄所述地面接收到從衛星上反射回的所述激光脈沖信號時的地面鐘的時刻值T_B；

地面數據傳輸系統，其接收所述激光脈沖信號到達衛星時的衛星鐘的時刻值T_S；以及

與所述地面計時器以及地面數據傳輸系統連接的地面控制系統，其測量所述衛星鐘和地面鐘的鐘差ΔT。

3.根據權利要求1或2所述的星地激光時間比對系統，其特征在于，所述星載設備包括：

激光反射器，其接收所述激光脈沖信號，并將該激光脈沖信號按原路反射回地面；

激光時差測量儀，其探測所述激光脈沖信號，并根據一星載時間頻率系統輸出的衛星時間頻率基準信號，測量所述激光脈沖信號到達衛星時的衛星鐘的時刻值T_S；以及

與所述激光時差測量儀連接的星載數據傳輸系統，其接收并將所述激光脈沖信號到達衛星時的衛星鐘的時刻值T_S下傳至所述地面設備。

4.根據權利要求3所述的星地激光時間比對系統，其特征在于，所述激光時差測量儀包括：

激光探測器，其探測所述激光脈沖信號，并將該激光脈沖信號轉化為電信號后輸出；以及

與所述激光探測器連接的激光計時器，其一方面測量所述激光探測器輸出的電信號與所述衛星時間頻率基準信號中包含的基準脈沖信號的時間間隔TI，并根據該時間間隔TI，測量并向所述星載數據傳輸系統輸出所述激光脈沖信號到達衛星時的衛星鐘的時刻值T_S；另一方面根據所述星載數據傳輸系統輸出的由所述地面設備發出的控制指令，向所述激光探測器輸出門控信號。

5.根據權利要求4所述的星地激光時間比對系統，其特征在于，所述激光探測器包括：

雪崩二極管，其輸入端接收一反偏電壓，其輸出端通過一輸出電阻接地，該輸出端還接收所述門控信號；以及

具有兩個輸入端的高速比較器，其一個輸入端與所述雪崩二極管的輸出端連接，其另一個輸入端接收一參考電平，其輸出端一方面與所述激光計時器連接，另一方面連接至所述雪崩二極管的輸出端。