[发明专利]一种空间用弹射式原子钟装置

说明书

本发明涉及一种空间用弹射式原子钟装置，包括原子钟本体、弹射装置、弹射控制模块和原子钟外围控制模块；所述原子钟本体具有至少一个用于供充气的充气腔，所述充气腔上连接有延伸出所述原子钟本体底部以外的充气管；所述弹射装置包括支撑盒和支立在所述支撑盒顶面的一组伸缩式原子钟固定架，所述伸缩式原子钟固定架的顶端连接到所述原子钟本体，所述支撑盒的顶面中部设有一充气阀，所述充气阀的充气口与所述充气管之间通过卡合机构形成可脱落式连接；所述弹射控制模块用于控制所述卡合机构的释放。本发明中的空间用弹射式原子钟装置启动方便，无需外界辅助装置，并且弹射成功率高，效果好。

技术领域

本发明涉及一种原子钟装置，具体涉及一种空间用弹射式原子钟装置。

背景技术

原子钟做为一种高精度的时间基准设备已经广泛的应用于时间频率领域，在我国拟搭建的北斗系导航卫星框架中，对空间用原子钟提出了更加严苛的要求，诸如：可靠性、重复性、简易性、可替换性等。目前原子钟一般都在地面阶段处于停机保护状态，一旦卫星发射到空间成功后，设法使能原子钟运动连接到目标接口或装置上开始工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种通过简易的弹射的方式使原子钟能运动连接并启动工作。

本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种空间用弹射式原子钟装置，包括原子钟本体、弹射装置、弹射控制模块和原子钟外围控制模块；

所述原子钟本体具有至少一个用于供充气的充气腔，所述充气腔上连接有延伸出所述原子钟本体底部以外的充气管；

所述弹射装置包括支撑盒和支立在所述支撑盒顶面的一组伸缩式原子钟固定架，所述伸缩式原子钟固定架的顶端连接到所述原子钟本体，所述支撑盒的顶面中部设有一充气阀，所述充气阀的充气口与所述充气管之间通过卡合机构形成可脱落式连接；

所述弹射控制模块用于控制所述卡合机构的释放。

进一步的，所述充气管的外壁周向上凹设有一圈环形凹槽，所述卡合机构为至少一对的固定销，所述固定销位于所述充气口中且其前端用于插置在所述环形凹槽中，在所述充气管与所述充气口之间的间隙中设有密封橡皮筋，还包括用于从所述固定销后端进行牵拉的固定销牵引机构，所述弹射控制模块的控制端连接到所述固定销牵引机构的受控端。

进一步的，所述原子钟本体为被动型铷原子钟，所述原子钟外围控制模块包括VCXO模块、压电晶体驱动器、频率合成模块、低频调制器、同步检测模块和温度补偿模块；

所述VCXO模块用于获得初始源频率信号；

所述低频调制器用于产生的调制边带信号，还向所述同步检测模块发送同步信号；

所述频率合成模块用于将所述初始源频率信号和调制边带信号进行合成并形成相干脉冲信号并送至所述原子钟本体；

温度补偿模块用于为压电晶体驱动器提供恒温工作环境并且将所述工作环境温度参数信号提供给所述压电晶体驱动器，所述压电晶体驱动器根据所述工作环境温度参数信号进行补偿控制；

所述同步检测模块用于将所述相干脉冲信号经由原子钟本体发生共振吸收后所获得相应的光检信号在以所述同步参考信号为参考下形成误差信号，并将所述误差信号发送至所述压电晶体驱动器以供压电晶体驱动器改变输出频率。

进一步的，所述低频调制器包括微处理器和DDS模块。所述微处理器将频率信号5.3125MHz和0Hz的值通过控制字命令写入DDS模块的F0和F1寄存器中，同时通过键控调频FSK给DDS模块的FSELECT引脚施加占空比为1：1的方波信号，以控制DDS模块以FSELECT引脚键控调频FSK方波信号的周期切换内部寄存器的F0、F1频率信号输出至频率合成模块，并且保持着相位无变化，微处理器将产生一路与键控调频FSK方波信号同频同相的控制时序以备用；