[发明专利]一种基于秒脉冲的航天器同步精度测试系统及方法

说明书

一种基于秒脉冲的航天器同步精度测试系统及方法，该系统组成包括：导航接收机仿真器、导航接收机、星载时间管理设备、秒脉冲使用终端、逻辑分析仪、地面供电电源、终端地面测试设备、导航接收机地检设备、测试客户机。采用逻辑分析仪将秒脉冲使用终端的控制周期脉冲与导航接收机提供的硬件秒脉冲信号进行比对，获取终端与导航接收机之间秒脉冲同步精度。系统采用了秒脉冲使用终端记录的遥测信号，能够快速获取控制周期脉冲的实际参数值，通过逻辑分析仪读取的硬件秒脉冲的输出值，能够方便快捷的实现秒脉冲同步精度的计算与测试。

技术领域

本发明涉及一种基于秒脉冲的航天器同步精度测试系统及方法，尤其适用于大型卫星系统级秒脉冲同步精度的测试。

背景技术

秒脉冲时间管理方式是实现航天器精密时间同步的一种主流技术，首先需要导航接收机正常锁定导航信号，在整星指令控制下输出整秒脉冲(如GPS导航电文与GPS时间严格对应)信号以及该信号对应的绝对时间信息。脉冲信号经过授时与数据存储单元的放大和分路处理后作为触发信号，通过专用电缆发送给所有需要时间同步处理星上设备。绝对时间信息则通过总线发送到相关时间同步设备。相关分系统以收到的秒脉冲信号为全系统授时起点，完成高精度授时或同步。

以遥感卫星为例，遥感卫星因具备高效及持续探测能力等优势，已在资源与测绘、环境监测、农业水利等领域取得了广泛的应用。随着用户对卫星遥感数据高时间、高空间分辨率需求的不断提高，光学遥感卫星和微波遥感卫星均对星上时间精度和同步精度提出了更为苛刻的要求。以SAR遥感卫星为例，在高分辨率的聚束模式工作期间，为了获取丰富精细的目标信息，高速运动的卫星将始终小范围地照射卫星预先存储的特定成像区域，这就要求预先设定的聚束模式工作时间起点与星上时间比对时刻严格同步，稍有差别的时间误差即可造成不可忽视的成像性能下降。

中国专利CN201410623668.1名称为一种基于GPS/BD双模授时的时间同步系统及方法，该系统包括带有天线的GPS/BD双模接收机，带有天线的GPS/BD双模接收机的秒脉冲G1pps输出端和秒脉冲B1pps输出端与时刻顺序提取与确认模块相连，实现了秒脉冲同步，但不涉及秒脉冲同步精度的获取方法。中国专利CN201310734350.6名称为一种检验GPS对时精度系统及方法，包括：GPS接收单元、系统时钟、控制单元及处理单元，GPS接收单元产生基准秒脉冲并发送至处理单元和获取GPS时间并将GPS系统时钟发送给系统时钟，系统时钟接收GPS时间完成对时，控制单元监测系统时钟毫秒位大于预设阈值时发送系统秒脉冲至处理单元，处理单元用于生成基准秒脉冲上升沿和系统秒脉冲上升沿，并计算基准秒脉冲上升沿和系统秒脉冲上升沿的时间差，通过计算时间差可以得出GPS对时的精度，该方法为系统校时方法，不涉及秒脉冲使用终端对秒脉冲的同步精度的测试。中国专利CN201210390636.2名称为一种卫星时间同步系统，包括时间发送部分、时间传输部分和时间接收部分。其中，时间发送部分通过对GNSS导航信号进行接收，产生精确的UTC时间，并发出与UTC整秒时刻相对应的秒脉冲。时间传输部分将秒脉冲和与秒脉冲相对应的UTC整秒时刻信息传输至时间接收部分。时间接收部分接收秒脉冲和与秒脉冲相对应的UTC整秒时刻信息，由秒脉冲进行触发，通过本地时钟进行计数，从而获得精确的当前时间。采用该发明提出的卫星高精度时间同步系统，可以使卫星各测量设备工作在同一时间基准上，当仍然不涉及测量设备与GNSS导航信号之间的同步精度的获取方法。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于秒脉冲的航天器同步精度测试系统及方法，针对航天器系统，解决秒脉冲同步精度的测试问题，实现导航接收机和秒脉冲使用终端的时间同步的高精度测试。

本发明的技术解决方案是：

一种基于秒脉冲的航天器同步精度测试系统，包括：导航接收机仿真器、导航接收机、星载时间管理设备、秒脉冲使用终端、逻辑分析仪、地面供电电源、终端地面测试设备、导航接收机地检设备、测试客户机；