高精度星時校準方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星星上時間校準，具體為一種高精度星時校準方法。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的衛(wèi)星星上時鐘直接采用40位計數(shù)器實現(xiàn)，沒有相應的校準措施。這種星時設計方法完全依賴系統(tǒng)晶振的精度，而在總線控制芯片讀/寫、總線傳輸、星載計算機軟件處理時都存在時延，這些時延會對星載計算機本地時間同步精度產生影響。傳統(tǒng)的衛(wèi)星星上時鐘設計方法已不能滿足衛(wèi)星應用對時間精度的要求，為此研究高精度星時校準方法十分必要。

【發(fā)明內容】

[0003]針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高精度星時校準方法。
[0004]根據(jù)本發(fā)明提供的一種高精度星時校準方法，包括如下步驟:
[0005]星載計算機根據(jù)秒脈沖信號鎖存當前衛(wèi)星主時鐘，并通過與GNSS時間碼進行比較，計算出星時誤差，進而修正衛(wèi)星主時鐘。
[0006]優(yōu)選地，包括如下步驟:
[0007]步驟1:高穩(wěn)晶振通過分頻器，產生衛(wèi)星主時鐘的最小單位時間，星載計算機根據(jù)最小單位時間進行計時，產生衛(wèi)星主時鐘；
[0008]步驟2 =GNSS接收機在整秒時刻t0，通過RS422接口輸出Ims負脈寬的秒信號，并將時刻t0的GNSS時間碼Ta寫入總線緩存，等待星載計算機讀??；
[0009]步驟3:星載計算機在秒脈沖時刻t0，將衛(wèi)星主時鐘計時器當前時鐘鎖存為本地時間碼Tb ；
[0010]步驟4:星載計算機通過總線接收時刻to的GNSS時間碼Ta，將Ta與Tb進行相減得到差值，該差值即為星時誤差，記為D ;
[0011]步驟5:根據(jù)星時誤差D，星載計算機將衛(wèi)星主時鐘計時器撥快或撥慢一個或者幾個最小單位時間；
[0012]重復循環(huán)執(zhí)行步驟2至步驟5以進行迭代，使星時誤差漸趨于O。
[0013]衛(wèi)星主時鐘由高穩(wěn)晶振分頻后計數(shù)產生；
[0014]所述GNSS時間碼的產生，具體為:GNSS接收機在輸出秒脈沖信號的同時，將整秒時刻的GNSS時間碼寫入總線緩存。
[0015]所述本地時間碼的生成，具體為:本地時間碼為在秒脈沖時刻鎖存當前衛(wèi)星主時鐘所得。
[0016]所述星時誤差的計算，具體為:星時誤差為GNSS時間碼與本地時間碼的差值。
[0017]所述撥碼控制，具體為:根據(jù)星時誤差對衛(wèi)星主時鐘進行撥快/慢操作。然后迭代算法，使星時誤差漸趨于O。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0019]本發(fā)明為解決其技術問題所采用的技術方案是提供一個完整的星時校準解決方案，主要原理是根據(jù)秒脈沖信號鎖存本地衛(wèi)星主時鐘，通過總線接收GNSS時間碼，通過比較本地時間碼和GNSS時間碼，計算出星時誤差，通過撥碼控制，對衛(wèi)星主時鐘進行修正。高精度星時校準方法包括:衛(wèi)星主時鐘產生、GNSS時間碼產生、本地時間碼生成、星時誤差計算、撥碼控制。本發(fā)明可以穩(wěn)定提高星上時鐘的精度。
【附圖說明】
[0020]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0021]圖1為本發(fā)明原理示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實現(xiàn)流程圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0024]圖1為本發(fā)明高精度星時校準方法的原理圖，圖2為本發(fā)明的實現(xiàn)流程圖。如附圖的實施例所示:
[0025]星載計算機根據(jù)秒脈沖信號鎖存當前衛(wèi)星主時鐘，并通過與GNSS時間碼進行比較，計算出星時誤差，進而修正衛(wèi)星主時鐘，具體方法過程是:
[0026]1、高穩(wěn)晶振通過分頻器，產生衛(wèi)星主時鐘的最小單位時間，計算機根據(jù)最小單位時間進行計時，產生衛(wèi)星主時鐘；
[0027]2、GNSS接收機在整秒時刻t0，通過RS422接口輸出Ims負脈寬的秒信號，同時將時刻t0的GNSS時間碼(記為Ta)寫入總線緩存，等待計算機讀取；
[0028]3、計算機在時刻t0收到秒脈沖，將衛(wèi)星主時鐘計時器當前時鐘鎖存，即為本地時間碼，記為Tb ;
[0029]4、計算機通過總線接收t0時刻的GNSS時間碼Ta，將Ta與Tb進行比較，計算其差值即為星時誤差，記為D ;
[0030]5、根據(jù)星時誤差D，計算機將衛(wèi)星主時鐘計時器撥快/慢一個或者幾個最小單位時間。然后迭代算法，使星時誤差漸趨于O。
[0031]由上所述，本發(fā)明用秒脈沖信號周期性對衛(wèi)星主時鐘進行修正，實現(xiàn)了持續(xù)穩(wěn)定的高精度星上時鐘。
[0032]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。
【主權項】
1.一種高精度星時校準方法，其特征在于，包括如下步驟: 星載計算機根據(jù)秒脈沖信號鎖存當前衛(wèi)星主時鐘，并通過與GNSS時間碼進行比較，計算出星時誤差，進而修正衛(wèi)星主時鐘。2.根據(jù)權利要求1所述的高精度星時校準方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:高穩(wěn)晶振通過分頻器，產生衛(wèi)星主時鐘的最小單位時間，星載計算機根據(jù)最小單位時間進行計時，產生衛(wèi)星主時鐘； 步驟2 =GNSS接收機在整秒時刻tO，通過RS422接口輸出Ims負脈寬的秒信號，并將時刻tO的GNSS時間碼Ta寫入總線緩存，等待星載計算機讀取； 步驟3:星載計算機在秒脈沖時刻tO，將衛(wèi)星主時鐘計時器當前時鐘鎖存為本地時間碼Tb ； 步驟4:星載計算機通過總線接收時刻tO的GNSS時間碼Ta，將Ta與Tb進行相減得到差值，該差值即為星時誤差，記為D ； 步驟5:根據(jù)星時誤差D，星載計算機將衛(wèi)星主時鐘計時器撥快或撥慢一個或者幾個最小單位時間； 重復循環(huán)執(zhí)行步驟2至步驟5以進行迭代，使星時誤差漸趨于O。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高精度星時校準方法，包括：衛(wèi)星主時鐘產生、GNSS時間碼產生、本地時間碼生成、星時誤差計算、撥碼控制。本發(fā)明是根據(jù)秒脈沖信號鎖存本地衛(wèi)星主時鐘，通過總線接收GNSS時間碼，通過比較本地時間碼和GNSS時間碼，計算出星時誤差，通過撥碼控制，對衛(wèi)星主時鐘進行修正。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)衛(wèi)星星上時鐘精度不高的問題。本發(fā)明的應用取得了提高衛(wèi)星星上時間精度的有益效果。
【IPC分類】G04R20/06, G04R40/06
【公開號】CN105045087
【申請?zhí)枴緾N201510465915
【發(fā)明人】葉榮潤, 章生平, 馬紅梅, 姚飛, 萬華, 王昊, 張奎彬, 趙瑞峰
【申請人】上海衛(wèi)星工程研究所
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月31日