[发明专利]一种静止轨道遥感卫星星上时统精度确定方法

说明书

一种静止轨道遥感卫星星上时统精度确定方法，依据静止轨道遥感卫星星上时间同步原理，对授时精度和守时精度的构成及影响因素进行研究，分析秒脉冲精度误差、秒脉冲信号传输时延误差，以及控制计算机、姿态测量设备(星敏感器或陀螺)、相机等各环节的校时误差，建立一套星上时统精度的确定方法，解决了现有技术不能精准确定星上时间同步精度的问题，可用于静止轨道遥感卫星星上时间同步系统的设计、精度分析、建模及验证工作。

技术领域

本发明涉及一种静止轨道遥感卫星星上时统精度确定方法，可用于静止轨道遥感卫星星上时间同步系统的设计、精度分析、建模及验证工作。

背景技术

静止轨道遥感卫星为确保卫星成像时的图像质量，需要相机和姿态测量设备工作在统一的时间基准下，使卫星成像数据与控制测量数据具有相同时基，为地面图像处理提供高度同步的辅助数据和图像数据，保证卫星图像数据的高精度。

由于运行于地球静止轨道，处于GPS卫星的向下覆盖区之外，静止轨道遥感卫星利用接收GPS信号产生秒脉冲进行硬件校时的方式实现难度大、代价高。因此静止轨道遥感卫星一般采用星上时钟源生成高稳定时钟信号替代GPS信号，由星务计算机变换出秒脉冲进行硬件校时。

为实现卫星精密时间同步，由星务计算机输出精确的整秒脉冲信号，该整秒脉冲和整秒时刻信息每秒钟发送一次，秒脉冲信号经过授时单元的放大和分路处理后，作为触发信号通过RS422总线接口发送给控制计算机和相机等时统用户，同时将秒脉冲信号所对应的整秒时刻信息通过1553B总线向用户广播，各时统用户以收到的秒脉冲信号作为全系统授时起点，并采用内部时钟作为时间计数信号，完成星上时间同步功能。静止轨道遥感卫星星上时间同步系统组成如附图1所示。

一般遥感卫星为了获取高分辨率，运行于地球中低轨道，处于GPS卫星星座的有效覆盖区，在进行星上时间同步时可以比较容易地利用GPS信号产生硬件秒脉冲，不会依赖于星上自主高精度时钟完成时统功能；静止轨道通信及导航卫星为用户提供稳定的通信转发通道或导航信号，一般为固定指向，不具备在轨频繁小角度机动成像模式，与遥感卫星对侦察目标的高目标定位精度要求不同，没有专门针对相机和姿态测量设备间的高精度时统需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种静止轨道遥感卫星星上时统精度确定方法，解决了现有技术不能精准确定静止轨道遥感卫星星上时间同步精度的问题，可用于静止轨道遥感卫星星上时间同步系统的设计、精度分析、建模及验证工作。

本发明的技术方案是：一种静止轨道遥感卫星星上时统精度确定方法，包括如下步骤：

1)获取秒脉冲精度误差E₁、秒脉冲信号传输时延误差E₂、控制计算机校时误差E₃、星敏感器数据时标生成误差E₄、陀螺数据时标生成误差E₅和相机校时误差E₆；

2)根据秒脉冲精度误差E₁、秒脉冲信号传输时延误差E₂，计算获得授时误差E_A；

3)根据控制计算机校时误差E₃、星敏感器数据时标生成误差E₄、陀螺数据时标生成误差E₅和相机校时误差E₆，计算获得守时误差E_B；

4)根据授时误差E_A和守时误差E_B，计算得到静止轨道遥感卫星星上时统精度E_Total＝E_A+E_B。

所述计算获得授时误差E_A的具体方法为：

E_A＝E₁+E₂；