[發明專利]基于星間鏈路的高精度相對測距與時間同步方法

在審

• 申請號: 201710610020.4
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107395309A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 劉明凱
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所（中國電子科技集團公司第十研究所）
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04B7/185
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心51121
• 代理人: 郭純武

1.一種基于星間鏈路的高精度相對測距與時間同步方法，其特征在于包括如下步驟：分別以兩顆衛星A、B各自的星載頻標為基準建立星間鏈路，將測速信息和時鐘誤差納入動態誤差模型；然后，通過建立在各顆衛星之間的星間測量鏈路，在衛星A、B的發射時隙到來時刻，A星和B星分別向對方發送結構相同的信息幀，兩顆衛星在接收時隙內，A星和B星分別對接收到的對方信號進行捕獲、跟蹤、解調，恢復出信息幀，并在兩顆衛星的測量時隙同步頭前沿時刻提取本地歷元時，聯合對方測量時隙發送歷元時計算出本地偽距；再利用動態誤差模型對兩星之間由于相對運動產生的，偽距測量誤差進行補償和修正；最后，A星和B星分別將修正之后的偽距嵌入到本地基帶數據中發送給對方，兩星各自獨立的利用本地測得的修正偽距和接收信息幀中解調出來的對方修正偽距，通過計算得到高精度的星間相對距離值和時差，并對兩星進行時鐘調整，修正衛星星歷與時鐘參數。

2.如權利要求1所述的基于星間鏈路的高精度相對測距與時間同步方法，其特征在于：兩顆衛星A、B聯合對方測量時隙發送歷元時計算出本地偽距

式中，T_BA是衛星A測量獲得的本地偽距測量值，T_AB是衛星B測量獲得的本地偽距測量值，t_AB(t_A)是指衛星A在t_A時刻發射的信號到達衛星B所經過的空間傳播延遲，τ_BA(t_B)是指衛星B在t_B時刻發射的信號到達衛星A時所經過的空間傳播延遲，t_A是指以衛星A時鐘為參考的某個發射時隙開始時刻，t_B是以衛星B時鐘為參考的發射時隙開始時刻，Δt為衛星A、B發射或接收測距信號時兩星之間的鐘差；τ_tA和τ_rA分別為衛星A的硬件發射時延和接收時延，τ_tB和τ_rB分別為衛星B的硬件發射時延和接收時延，ε_τA和ε_τB是指由于星載頻標的準確度引起的不確定項。

3.如權利要求1所述的基于星間鏈路的高精度相對測距與時間同步方法，其特征在于：兩顆衛星A、B分別將修正之后的偽距嵌入到本地基帶數據中發送給對方，各自獨立地利用本地測得修正偽距和接收信息幀中解調出來的對方偽距，高精度計算出兩顆衛星A、B星間相對距離值和時間同步差，并對A、B兩星進行時間同步調整。

4.如權利要求1所述的基于星間鏈路的高精度相對測距與時間同步方法，其特征在于：，經過計算得到修正之后的兩衛星之間距離為ρ：

式中，υ_A，υ_B分別為衛星A與B在其連線上的徑向速度，c為光速，c'為修正之后的光速。

5.如權利要求1所述的基于星間鏈路的高精度相對測距與時間同步方法，其特征在于：A星時標到達B星的時延

6.如權利要求1所述的基于星間鏈路的高精度相對測距與時間同步方法，其特征在于：B星時標到達A星的時延為

7.如權利要求1所述的基于星間鏈路的高精度相對測距與時間同步方法，其特征在于：經過計算得到的A、B星間鐘差為：

式中，c”為經過修正后的光速。