[發明專利]用于航天器快速交會對接的地面測試時間系統建立方法

有效

• 申請號: 202010974462.9
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112255645B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 李明明;馮燁;王瀛;于欣欣;胡宇桑;劉宗玉;張強;魏孔明;郝慧;劉增波
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G01S19/03
• 分類號: G01S19/03;G01S19/14;G01S19/42
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張輝

1.用于航天器快速交會對接的地面測試時間系統建立方法，其特征在于步驟如下：

(1)搭建包括GPS動態仿真模擬器、時鐘板卡、動力學仿真計算機、GPS接收機和星上控制計算機的地面閉環測試時間系統；

(2)根據GPS動態仿真模擬器時鐘源需求，利用時鐘板卡輸出同源、不同頻率的時鐘信號，分別作為動力學仿真計算機和GPS動態仿真模擬器的仿真時鐘基準；

(3)在動力學仿真計算機上設置地面動力學仿真程序的測試軌道參數及時間，在地面GPS動態仿真模擬器上設置仿真開始時刻；

(4)同時觸發星上控制計算機和地面動力學仿真計算機，星上控制計算機被觸發后星時清零，地面動力學仿真計算機被觸發后開始運行動力學仿真計算，并利用動力學計算結果激勵GPS動態仿真模擬器；

(5)GPS動態仿真模擬器接收到激勵數據后，向星上GPS接收機輸出導航衛星信號；

(6)星上GPS接收機根據接收的導航衛星信號進行定位，正常定位后向星上控制計算機輸出GPS秒脈沖信號、秒脈沖對應的整秒UTC時間和GPS定位數據，從而將地面測試時間系統的基準建立在動力學仿真計算機上，完成地面測試時間系統的建立。

2.根據權利要求1所述的用于航天器快速交會對接的地面測試時間系統建立方法，其特征在于，在地面測試時間系統建立完成后，為使星上時間與地面測試時間系統同步，則需采用連續校時方式實現，步驟如下：

(2.1)向星上控制計算機發送GPS時間信息校時指令；

(2.2)星上控制計算機以GPS接收機輸出的GPS秒脈沖信號、秒脈沖對應的整秒UTC時間為基準對自身星時TS進行校正；

(2.3)重復(2.2)。

3.根據權利要求2所述的用于航天器快速交會對接的地面測試時間系統建立方法，其特征在于，步驟(2.2)中的實現方法如下：

(3.1)利用公式△t＝T-(UTC0+T1)計算星時偏差△t，其中T為GPS接收機輸出的秒脈沖信號對應的整秒UTC時間，UTC0為星箭分離時刻的UTC時間，T1為該GPS秒脈沖信號到達時鎖存的星上控制計算機運行時間；

(3.2)星上控制計算機利用公式TS＝TS+△t對自身星時TS進行校正。

4.根據權利要求1所述的用于航天器快速交會對接的地面測試時間系統建立方法，其特征在于，所述步驟(4)中利用星箭分離開關同時觸發星上控制計算機和地面動力學仿真計算機。

5.根據權利要求1所述的用于航天器快速交會對接的地面測試時間系統建立方法，其特征在于，所述步驟(3)中，設置地面動力學仿真程序的時間時，要求設置的動力學仿真開始時刻與GPS動態仿真模擬器仿真開始時刻的UTC時間一致。

6.根據權利要求1所述的用于航天器快速交會對接的地面測試時間系統建立方法，其特征在于，所述步驟(2)中，時鐘板卡輸出時鐘信號的穩定度高于星上控制計算機時鐘。