[發明專利]一種星間雙向時間傳遞的非互易傳播時延修正方法

在審

• 申請號: 202110097177.8
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112859124A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 何克亮;賀玉玲;王國永;杜二旺;姚淵博;盧樟健;杜麗軍
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 馬全亮

1.一種星間雙向時間傳遞的非互易傳播時延修正方法，其特征在于步驟如下：

(1)定期獲取參與時間比對兩星的星歷及與主控站的鐘差；

(2)根據步驟(1)獲取的星歷和鐘差，計算兩星的初同步鐘差、軌道，外推兩星的星歷；

(3)根據步驟(2)獲取的外推星歷和初同步鐘差，采樣并分類計算兩星雙向傳遞的多種引力光線偏折時延，包括地球質量與自旋多極矩時延、月亮與太陽的潮汐多極矩時延與慣性勢時延；

(4)將步驟(3)每次采樣計算得到的兩星雙向傳播的各種引力光線偏折時延分別作差，獲得各種非互易引力光線偏折時延的采樣值；

(5)根據步驟(4)計算的非互易引力光線偏折時延采樣值，分類評估各項非互易引力光線偏折時延的大小范圍，剔除不影響預設指標的引力光線偏折時延項；

(6)根據保留的引力光線偏折時延項，生成非互易引力光線偏折時延計算模塊；

(7)根據步驟(1)獲得的星歷和鐘差，以及根據兩星原子鐘的性能，進行鐘差預報和軌道預報，進而標定兩星發射與接收信號時刻的全局坐標時及對應的位置、速度和加速度；

(8)根據步驟(7)獲得的發射與接收信號時刻的全局坐標時及運動學參數，將兩星的發、收信號時刻配對和配組，即分別初步確定兩星在本地的發射時刻及在對方站點的到達本地時刻，將單星的本地發射時刻與對應的全局坐標時、在對方站點的到達本地時刻與對應的全局坐標時作為一對數據，且將全局坐標系下兩星發送時刻相近的兩對數據配成一組；

(9)根據步驟(8)得到的配組數據，計算兩星的未修正鐘差；

(10)根據步驟(7)的標定結果，獲取步驟(8)得到的配組數據中兩星發射時刻的全局坐標時所對應的位置、速度和加速度，采用步驟(6)得到的非互易引力光線偏折時延計算模塊對非互易引力光線偏折時延進行計算，得到非互易引力光線偏折時延修正值；

(11)計算步驟(8)獲得的配組數據中兩星發射時刻的相對位置矢量；

(12)根據步驟(11)獲得的兩星發射時刻的相對位置矢量和步驟(7)獲得的兩星發射時刻的速度和加速度對非互易運動時延進行計算；

(13)利用步驟(10)和(12)分別得到的非互易引力光線偏折時延修正值與運動時延修正值對步驟(9)得到的未修正鐘差進行修正，得到兩星的初修正鐘差；

(14)以步驟(13)獲得的初修正鐘差作為初同步誤差，計算非互易初同步誤差時延修正；

(15)將步驟(10)、(12)和(14)獲得的時延修正值疊加，并從全局參考系變換至B星本地參考系，得到非互易傳播時延修正值。

2.根據權利要求1所述的一種星間雙向時間傳遞的非互易傳播時延修正方法，其特征在于：所述步驟(3)采樣并分類計算兩星雙向傳遞的多種引力光線偏折時延，具體為：

(3.1)根據兩星外推的星歷，以1/4軌道周期為采樣間隔；該軌道周期是指取兩星軌道周期的較小值；

(3.2)將步驟(2)計算得到的兩星初始鐘差作為每次采樣兩星發射時刻的全局坐標時差；

(3.3)在地球引力勢近似對稱和非時變條件下，基于一階后牛頓近似，采用世界函數方法計算的地球質量和自旋多極矩時延、月亮和太陽的潮汐多極矩時延和慣性勢時延。

3.根據權利要求1所述的一種星間雙向時間傳遞的非互易傳播時延修正方法，其特征在于：所述步驟(5)分類評估各項非互易引力光線偏折時延的大小范圍，剔除不影響預設指標的引力光線偏折時延項，具體為：

根據步驟(4)對各類多種非互易引力光線偏折時延的采樣計算結果，將各項非互易引力光線偏折時延的最大值與預設指標比較，剔除小于預設指標的引力光線偏折時延項。

4.根據權利要求3所述的一種星間雙向時間傳遞的非互易傳播時延修正方法，其特征在于：預設指標為時頻傳遞鏈路精度乘以0.3。

5.根據權利要求1所述的一種星間雙向時間傳遞的非互易傳播時延修正方法，其特征在于：所述步驟(6)根據保留的引力光線偏折時延項，生成非互易引力光線偏折時延計算模塊，具體為：提取影響時頻傳遞精度的引力光線偏折時延項，根據它們的理論計算公式，編寫非互易引力光線偏折時延的計算程序。