[發明專利]一種基于探測器時間碼的器地鏈路時延計算方法及系統

在審

• 申請號: 202210359379.X
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN115037401A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 白崇延;朱舜杰;陶灼;張益源;邢卓異;張伍;彭兢;黃昊;程慧霞
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04J3/07;H04B7/185
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

器地鏈路時延是影響校時精度的重要因素，主要在AIT或者大系統對接試驗階段中通過試驗測量獲取。由于器上電子設備軟硬件設計架構不同，應用現有的脈沖時間記錄的器地時延測量方法，部分探測器存在器地鏈路時延測量輸出信號的匹配模糊問題?；谄鞯匦r原理，利用地面基帶設備獲取探測器遙測幀中的器上時間碼及地面時統源在接收該遙測幀時刻附加的GPS時間碼，提出了一種基于探測器時間碼的器地鏈路時延計算方法及系統，可用于計算器地鏈路時延的數量級并結合實際測量結果確定器地鏈路時延的精確值。

技術領域

本發明涉及一種探測器上時間碼的器地鏈路時延計算方法及系統，可用于 確定器地鏈路時延的數量級并結合測量結果得到器地鏈路時延的精確值。

背景技術

在探月三期月球無人自動采樣返回任務中，探測器數管計算機無法與近地 衛星一樣獲取GPS衛星信號，做到精準的器地時間同步。但是月球無人自動 采樣返回任務具有關鍵環節多，關鍵動作不可逆等任務特點，月球動力下降、 月球軌道交會對接、再入返回過程對器地時間同步性要求較高，為保障任務成 功只能依賴地面對探測器進行精準校時。

器地校時的目的是保持探測器時間與地面時間保持一致，器上計算機會持 續計算并維護時間碼，并將該時間碼廣播或送給器上的其他設備，使整個探測 器有統一的時間同步關系。

探測器數管計算機任一遙測幀組幀時刻計算生成器上時間碼T_器上-軌，遙測幀 經過數管計算機及測試設備后通過空間鏈路或者同軸電纜傳輸給地面遙測解調 設備。地面遙測解調設備對收到的遙測信號進行下變頻、解調解碼及幀同步后 獲取GPS標準時間T_GPS同步，同時從相應的遙測幀中解析并獲得器上時間碼T_器上-軌。 由此獲得器地時差ΔT_器地＝T_GPS同步-T_器上-軌。

需要注意的是該遙測幀為從生成時刻開始經歷了表中的T0、T1、T2、T3、 T4以及T5的時延才由地面遙測解調設備解調出基帶數據，并鎖定GPS標準 時間T_GPS同步，該時延稱為器地鏈路時延ΔT_鏈路(這里可認為 ΔT_鏈路＝T₀+T₁+T₂+T₃+T₄-T₅)。ΔT_鏈路包括器上設備軟件/硬件、器地空間鏈路、地 面測控設備所產生的時延，在軌工作時應用的數據通過大系統器地測控對接試 驗獲取，應用示波器測量，地面測試應用的數據通過AIT階段獲取，應用脈沖時間記錄設備測量。

為了精確校時，保持器地時間同步，需要在應用校時時差T_校時＝ΔT_器地-ΔT_鏈路 編制校時指令，上注給器上數管計算機，這里的校時指令為相對校時，圖1中 的T6、T7均可不計。

表1時間標識說明

在探測器AIT以及大系統對接試驗階段中器地鏈路時延的測試原理均為基 于脈沖記錄時間，通過前后時間之差測量得到器地鏈路時延。