[發明專利]動態衛星網絡中衛星自主定軌與時間同步的測試方法

有效

• 申請號: 201811031163.0
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN108955729B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 石碧舟;邵瑞強;趙帥;王宇凱;劉歡;龔文斌
• 申請（專利權）人: 上海微小衛星工程中心
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C21/24
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張東梅;李鏑的

1.動態衛星網絡中衛星自主定軌與時間同步的測試方法，包括以下步驟：

1)、通過星座中M顆目標衛星的精密軌道數據與誤差模型，仿真得到被測衛星與目標衛星在N個時隙起始點的軌道參數，每個時隙時長為T，其中M≤12；

2)、保存步驟1得到的被測衛星的軌道參數，并作為理論參考值，用于評估算法輸出結果，計算算法精度；

3)、將被測衛星和目標衛星的軌道參數和建鏈拓撲關系按照約定格式保存為參數文件，并輸入星間鏈路模擬器；

4)、星間鏈路模擬器與衛星完成時間同步后，根據系統時間，以時隙時長T為間隔，周期查詢步驟3得到的參數文件，讀取參數文件中該時隙的軌道參數，并輸出模擬信號至星間鏈路載荷；

5)、星間鏈路載荷接收步驟4中的模擬信號，完成接收解調，解算出星間交換電文與星間偽距，運行自主定軌與時間同步算法，算法收斂后輸出結果；

6)、將步驟5中算法的輸出結果與步驟2中的理論參考值進行比對，測試算法的流程處理正確性、邊界條件適應性及算法精度。

2.如權利要求1所述的動態衛星網絡中衛星自主定軌與時間同步的測試方法，其特征在于，所述軌道參數包括星間距離、徑向速度和徑向加速度。

3.如權利要求1所述的動態衛星網絡中衛星自主定軌與時間同步的測試方法，其特征在于，

在步驟3中，將被測衛星與目標衛星的軌道參數的約定格式為：按時隙總數N和目標衛星數分為N×M列的數據；

將測試場景軌道參數按測試總時長分為N個時隙，時隙長度為T，將被測衛星與M顆目標衛星的軌道參數按目標衛星號與時隙總數N存儲為N×M的文件，共N×M個參數，軌道參數定義如下：

(d_ij,v_ij,a_ij),i＝1,2…N,j＝1,2…M

d_ij為i時刻j衛星與被測衛星的星間距離；

v_ij為i時刻j衛星與被測衛星的相對速度；

a_ij為i時刻j衛星與被測衛星的相對加速度；

偽距觀測時刻t的偽距為:

iT≤t≤(i+1)T,i＝1,2…N,j＝1,2…M

被測衛星與目標衛星的建鏈拓撲關系的約定格式為：按時隙保存為N×1的文件。

4.如權利要求1所述的動態衛星網絡中衛星自主定軌與時間同步的測試方法，其特征在于，在步驟4中，

設置仿真時間，星間鏈路模擬器以時間索引軌道數據和建鏈拓撲關系，在各時隙內模擬目標衛星與被測衛星的空間偽距、相對速度、加速度，并根據建鏈拓撲關系生成代表某顆目標衛星的模擬信號。

5.如權利要求4所述的動態衛星網絡中衛星自主定軌與時間同步的測試方法，其特征在于，在步驟4中，

星間鏈路模擬器根據當前系統時間查詢建鏈拓撲關系表，確定當前時隙i所需模擬的衛星j，讀取在i時刻被測衛星與衛星j的軌道參數，模擬被測衛星的目標衛星，產生模擬目標衛星擴頻碼特性、星間距離、載波多普勒和碼多普勒的信號。

6.如權利要求1所述的動態衛星網絡中衛星自主定軌與時間同步的測試方法，其特征在于，在步驟5中，

將星間鏈路模擬器產生的模擬信號通過射頻電纜輸出至衛星星間鏈路載荷，星間鏈路載荷接收星間鏈路的模擬信號，完成捕獲、跟蹤與測距、解調，得到與目標衛星的星間偽距及星間交換電文，衛星星間鏈路載荷運行自主定軌與時間同步算法，算法收斂后輸出結果，對自主定軌與時間同步的結果進行評估。

7.如權利要求1所述的動態衛星網絡中衛星自主定軌與時間同步的測試方法，其特征在于，在步驟6中，計算衛星運行的定軌與時間同步結果與實際衛星位置參數及衛星鐘差的差值，給出評估結果。