[發(fā)明專利]一種北斗星載導航系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011643077.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112782726A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 雷海東;詹志明;朱小龍;涂娟
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: G01S19/14
• 分類號: G01S19/14
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 張曉冬

本發(fā)明實施例中公開了一種北斗星載導航系統(tǒng)，該北斗星載導航系統(tǒng)包括星載時間系統(tǒng)、地空授時系統(tǒng)以及地面基站系統(tǒng)，地空授時系統(tǒng)分別與星載時間系統(tǒng)以及地面基站系統(tǒng)連通，星載時間系統(tǒng)包括溫控模塊、伺服模塊、頻移修正模塊、同步輸出模塊等；地空授時系統(tǒng)包括高穩(wěn)原子鐘、第一接收機以及授時修正模塊，地面基站系統(tǒng)包括第二接收機、控制時序發(fā)生器、射頻信號產生器及量子系統(tǒng)等，本發(fā)明提供的北斗星載導航系統(tǒng)，通過星載時間系統(tǒng)獲取精確的北斗時鐘信號，地空授時系統(tǒng)將該北斗時鐘信號精密授時輸出至地面基站系統(tǒng)，地面基站系統(tǒng)根據對北斗時鐘信號對本地時鐘信號進行修正，以得到精確的導航系統(tǒng)，提高導航系統(tǒng)的精度。

技術領域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星導航技術領域，具體涉及一種北斗星載導航系統(tǒng)。

背景技術

目前北斗星載已成為我國導航用時間頻率傳遞的主要手段之一，由于多模導航系統(tǒng)研 究的不斷深入，我國北斗導航衛(wèi)星網逐漸健全，多種全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)結合成為日后熱點 領域。GLONASS衛(wèi)星發(fā)射的偽隨機噪聲碼相同，不同衛(wèi)星發(fā)射的頻率不同，用以區(qū)分不同的 衛(wèi)星，即頻分多址。原子鐘(原子時間頻率標準)是人類科學技術活動的基本條件。時間 頻率測量準確度和精確度的提高，將從根本上改變一系列重大自然科學和應用技術的面貌。 在基礎科學研究上，如廣義相對論的驗證、光速各向異性的測量、引力梯度測量、原子物 理常數(shù)隨時間變化的測量等，都需要精密的計時標準。

空間實驗室和空間站建設是我國載人航天計劃的重要部分，從載荷體積重量和空間站 運行軌道來看，高精度空間冷原子鐘適合作為空間站的一個有效載荷。作為精確定位技術 的核心技術和關鍵內容，高精度原子鐘的研究顯得更加重要。空間冷原子鐘項目的實施， 將對時間頻率基準研究打開新的方向，人類的計時精度將會進一步提高，高精度原子鐘和 時間頻率傳輸技術將會更好地服務于將來的第三代定位導航系統(tǒng)。另外，新一代光鐘可能 達到10-17～10-18穩(wěn)定度，對這樣精度的原子鐘來說，有必要借助空間微重力環(huán)境下原子鐘 來更加精確地測量原子鐘的引力頻移，提高微重力環(huán)境下原子鐘(星載原子鐘)的探測精 度，以提高導航系統(tǒng)的精度變得尤為重要。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例中提供一種北斗星載導航系統(tǒng)，能夠提高導航系統(tǒng)的精度。

本發(fā)明提供一種北斗星載導航系統(tǒng)，包括星載時間系統(tǒng)、地空授時系統(tǒng)以及地面基站 系統(tǒng)，地空授時系統(tǒng)分別與所述星載時間系統(tǒng)以及所述地面基站系統(tǒng)連通，其中：

所述星載時間系統(tǒng)包括溫控模塊、伺服模塊、頻移修正模塊、同步輸出模塊以及工作 指示模塊；

所述溫控模塊包括惠斯通電橋、控溫芯片、控溫測溫體、熱敏電阻以及處理器，所述 伺服模塊包括信號源、壓控晶體振蕩器、綜合模塊、微波倍頻混頻模塊、原子共振躍遷模塊、光源、光電池以及伺服模塊；

所述頻移修正模塊包括可控磁場模塊、頻移補償模塊、處理器、光檢測模塊、集成共 振慮光泡系統(tǒng)以及共振激勵微波源，所述同步輸出模塊包括DDS修正模塊、定時計數(shù)器、第 一星載原子鐘、第二星載原子鐘、混頻模塊、濾波模塊，所述工作指示模塊包括VCXO部件、 電子線路部件、物理系統(tǒng)部件、處理器以及故障指示模塊；

所述地空授時系統(tǒng)包括地面局域站，所述地面局域站包括高穩(wěn)原子鐘、第一接收機以 及授時修正模塊，所述高穩(wěn)時鐘源分別與所述第一接收機以及所述授時修正模塊連通，所 述第一接收機還與所述授時修正模塊連通，所述第一接收機接收所述星載時間系統(tǒng)發(fā)送的 信號；

所述地面基站系統(tǒng)包括第二接收機、VCXO模塊、控制時序發(fā)生器、射頻信號產生器、 量子系統(tǒng)、伺服環(huán)路、邏輯門整列以及壓控修正模塊，所述控制時序發(fā)生器分別與所述第 二接收機、所述射頻信號產生器、所述量子系統(tǒng)、所述伺服環(huán)路、邏所述輯門整列以及所述VCXO模塊連通，所述量子系統(tǒng)分別與所述射頻信號發(fā)生器及所述伺服環(huán)路連通，所述壓控修正模塊分別與所述VCXO模塊及所述伺服環(huán)路連通，所述邏輯門陣列與所述伺服環(huán)路連通。