[發明專利]一種靜止軌道遙感衛星星上時統精度確定方法

有效

• 申請號: 201710676809.X
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107679260B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 劉寧;任曉航;劉云鶴;朱瑪;王麗俐;汪精華;魯帆;李乃海;馬健;劉鳳晶;陳卓一;孔祥皓;史麗娟;賀東雷;劉鑫;韋涌泉
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/12
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

一種靜止軌道遙感衛星星上時統精度確定方法，依據靜止軌道遙感衛星星上時間同步原理，對授時精度和守時精度的構成及影響因素進行研究，分析秒脈沖精度誤差、秒脈沖信號傳輸時延誤差，以及控制計算機、姿態測量設備(星敏感器或陀螺)、相機等各環節的校時誤差，建立一套星上時統精度的確定方法，解決了現有技術不能精準確定星上時間同步精度的問題，可用于靜止軌道遙感衛星星上時間同步系統的設計、精度分析、建模及驗證工作。

技術領域

本發明涉及一種靜止軌道遙感衛星星上時統精度確定方法，可用于靜止軌道遙感衛星星上時間同步系統的設計、精度分析、建模及驗證工作。

背景技術

靜止軌道遙感衛星為確保衛星成像時的圖像質量，需要相機和姿態測量設備工作在統一的時間基準下，使衛星成像數據與控制測量數據具有相同時基，為地面圖像處理提供高度同步的輔助數據和圖像數據，保證衛星圖像數據的高精度。

由于運行于地球靜止軌道，處于GPS衛星的向下覆蓋區之外，靜止軌道遙感衛星利用接收GPS信號產生秒脈沖進行硬件校時的方式實現難度大、代價高。因此靜止軌道遙感衛星一般采用星上時鐘源生成高穩定時鐘信號替代GPS信號，由星務計算機變換出秒脈沖進行硬件校時。

為實現衛星精密時間同步，由星務計算機輸出精確的整秒脈沖信號，該整秒脈沖和整秒時刻信息每秒鐘發送一次，秒脈沖信號經過授時單元的放大和分路處理后，作為觸發信號通過RS422總線接口發送給控制計算機和相機等時統用戶，同時將秒脈沖信號所對應的整秒時刻信息通過1553B總線向用戶廣播，各時統用戶以收到的秒脈沖信號作為全系統授時起點，并采用內部時鐘作為時間計數信號，完成星上時間同步功能。靜止軌道遙感衛星星上時間同步系統組成如附圖1所示。

一般遙感衛星為了獲取高分辨率，運行于地球中低軌道，處于GPS衛星星座的有效覆蓋區，在進行星上時間同步時可以比較容易地利用GPS信號產生硬件秒脈沖，不會依賴于星上自主高精度時鐘完成時統功能；靜止軌道通信及導航衛星為用戶提供穩定的通信轉發通道或導航信號，一般為固定指向，不具備在軌頻繁小角度機動成像模式，與遙感衛星對偵察目標的高目標定位精度要求不同，沒有專門針對相機和姿態測量設備間的高精度時統需求。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種靜止軌道遙感衛星星上時統精度確定方法，解決了現有技術不能精準確定靜止軌道遙感衛星星上時間同步精度的問題，可用于靜止軌道遙感衛星星上時間同步系統的設計、精度分析、建模及驗證工作。

本發明的技術方案是：一種靜止軌道遙感衛星星上時統精度確定方法，包括如下步驟：

1)獲取秒脈沖精度誤差E₁、秒脈沖信號傳輸時延誤差E₂、控制計算機校時誤差E₃、星敏感器數據時標生成誤差E₄、陀螺數據時標生成誤差E₅和相機校時誤差E₆；

2)根據秒脈沖精度誤差E₁、秒脈沖信號傳輸時延誤差E₂，計算獲得授時誤差E_A；

3)根據控制計算機校時誤差E₃、星敏感器數據時標生成誤差E₄、陀螺數據時標生成誤差E₅和相機校時誤差E₆，計算獲得守時誤差E_B；

4)根據授時誤差E_A和守時誤差E_B，計算得到靜止軌道遙感衛星星上時統精度E_Total＝E_A+E_B。

所述計算獲得授時誤差E_A的具體方法為：

E_A＝E₁+E₂；