[發(fā)明專利]導(dǎo)航衛(wèi)星時(shí)頻自主恢復(fù)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110010956.X
• 申請(qǐng)日: 2021-01-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112835070B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石碧舟;龔文斌;張軍;沈苑;林寶軍;蔣桂忠;王宇凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院;上海微小衛(wèi)星工程中心
• 主分類號(hào): G01S19/20
• 分類號(hào): G01S19/20;G01S19/23
• 代理公司: 上海智晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 李鏑的

本發(fā)明提供了一種導(dǎo)航衛(wèi)星時(shí)頻自主恢復(fù)系統(tǒng)，包括：星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)，被配置為根據(jù)星載時(shí)頻系統(tǒng)產(chǎn)生星間鏈路載荷工作所需的各類時(shí)間頻率信號(hào)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)星載時(shí)頻系統(tǒng)鐘面時(shí)絕對(duì)相位；星載時(shí)頻系統(tǒng)，被配置為基于星載原子鐘相干生成高精度星間鏈路載荷本地時(shí)頻參考信號(hào)；星間鏈路載荷時(shí)頻診斷模塊，被配置為通過(guò)星間鏈路觀測(cè)量對(duì)星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)的完好性進(jìn)行判決；當(dāng)星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)不完好時(shí)，對(duì)星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)；基于星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)對(duì)星載時(shí)頻系統(tǒng)的完好性進(jìn)行判決；以及當(dāng)星載時(shí)頻系統(tǒng)不完好時(shí)，對(duì)星載時(shí)頻系統(tǒng)進(jìn)行故障恢復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)航衛(wèi)星技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于星間鏈路的導(dǎo)航衛(wèi)星時(shí)頻自主恢復(fù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

衛(wèi)星是一個(gè)對(duì)星載時(shí)頻系統(tǒng)高度依賴和敏感的系統(tǒng)，尤其是導(dǎo)航衛(wèi)星。衛(wèi)星的星間鏈路與星載時(shí)頻系統(tǒng)的時(shí)間和頻率相干，基于星間鏈路雙向觀測(cè)量可實(shí)現(xiàn)自主或星間、星地聯(lián)合對(duì)衛(wèi)星軌道和鐘差的精密測(cè)定。

衛(wèi)星要求高可靠性和連續(xù)性，衛(wèi)星在軌運(yùn)行中，星載時(shí)頻系統(tǒng)和星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)易受單粒子翻轉(zhuǎn)的影響，時(shí)頻系統(tǒng)相位的跳變導(dǎo)致導(dǎo)航信號(hào)的不完好及星間鏈路觀測(cè)量的不可用，通過(guò)地面運(yùn)控系統(tǒng)對(duì)星載時(shí)頻系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和恢復(fù)存在占用資源較多，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)和境外衛(wèi)星實(shí)施難等諸多難以克服的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)航衛(wèi)星時(shí)頻自主恢復(fù)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的導(dǎo)航信號(hào)的不完好及星間鏈路觀測(cè)量的不可用的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種導(dǎo)航衛(wèi)星時(shí)頻自主恢復(fù)系統(tǒng)，包括：

星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)，被配置為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)星載時(shí)頻系統(tǒng)鐘面時(shí)絕對(duì)相位；

星載時(shí)頻系統(tǒng)，被配置為基于星載原子鐘相干生成高精度星間鏈路載荷本地時(shí)頻參考信號(hào)；

星間鏈路載荷時(shí)頻診斷模塊，被配置為通過(guò)星間鏈路觀測(cè)量對(duì)星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)的完好性進(jìn)行判決；

當(dāng)星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)不完好時(shí)，對(duì)星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)；

基于星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)對(duì)星載時(shí)頻系統(tǒng)的完好性進(jìn)行判決；以及

當(dāng)星載時(shí)頻系統(tǒng)不完好時(shí)，對(duì)星載時(shí)頻系統(tǒng)進(jìn)行故障恢復(fù)。

可選的，在所述的導(dǎo)航衛(wèi)星時(shí)頻自主恢復(fù)系統(tǒng)中，

當(dāng)所述星間鏈路載荷時(shí)頻診斷模塊判斷出星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)不完好時(shí)，根據(jù)星載時(shí)頻系統(tǒng)對(duì)星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)；

當(dāng)所述星間鏈路載荷時(shí)頻診斷模塊判斷出星載時(shí)頻系統(tǒng)不完好時(shí)，根據(jù)星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)對(duì)星載時(shí)頻系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)。

可選的，在所述的導(dǎo)航衛(wèi)星時(shí)頻自主恢復(fù)系統(tǒng)中，所述星間鏈路載荷時(shí)頻診斷模塊通過(guò)對(duì)多條星間鏈路雙向觀測(cè)量進(jìn)行解算，以對(duì)星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)的完好性進(jìn)行判決；

當(dāng)星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)不完好時(shí)，將星間鏈路載荷本地時(shí)頻與到星載時(shí)頻系統(tǒng)進(jìn)行同步，以對(duì)星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)。

可選的，在所述的導(dǎo)航衛(wèi)星時(shí)頻自主恢復(fù)系統(tǒng)中，所述星間鏈路載荷時(shí)頻診斷模塊通過(guò)星間鏈路載荷本地時(shí)頻系統(tǒng)的時(shí)鐘對(duì)星載時(shí)頻系統(tǒng)PPS進(jìn)行采樣和完好性判決，判斷星載時(shí)頻系統(tǒng)的PPS是否存在相位跳變；

當(dāng)星載時(shí)頻系統(tǒng)不完好時(shí)，星載時(shí)頻系統(tǒng)根據(jù)星間鏈路載荷本地時(shí)頻恢復(fù)PPS。

可選的，在所述的導(dǎo)航衛(wèi)星時(shí)頻自主恢復(fù)系統(tǒng)中，星載時(shí)頻系統(tǒng)包括星載原子鐘及時(shí)頻處理單機(jī)，其中：

時(shí)頻處理單機(jī)，被配置為產(chǎn)生頻率參考信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)及時(shí)間同步信號(hào)；

星載原子鐘，被配置為生成星上各單機(jī)10MHz頻率基準(zhǔn)信號(hào)；