[发明专利]一种利用扩频应答机实现高精度时间同步的方法

权利要求书

1.一种利用扩频应答机实现高精度时间同步的方法，参与该方法的设备有 星上时间基准设备、扩频应答机以及地面测控测试设备，其特征在于步骤如下：

(1)地面测控测试设备将上行测量帧与PN码进行模二加扩频调制，再将 扩频后的信号进行载波调制，得到上行调制信号，然后将上行调制信号通过天 线发送给扩频应答机；

(2)扩频应答机接收到步骤(1)送来的上行调制信号后，从中解扩解调 出上行测量帧，扩频应答机再利用自身产生的下行测量帧帧同步码对上行测量 帧采样，提取上行伪距信息，并将上行伪距信息以及下行测量帧帧同步码某位 下降沿或上升沿对应的星上时间Ts实时插入下行测量帧；扩频应答机将下行测 量帧进行扩频调制、载波调制后发往地面测控测试设备；

(3)地面测控测试设备接收步骤(2)下传的下行调制信号，从中解扩解 调出下行测量帧，获取星上时间Ts，记录该下行测量帧帧同步码某位下降沿或 上升沿对应的地面时刻Tg，同时地面测控测试设备利用下行测量帧中的上行伪 距信息测得上下行测量帧的传输时延ΔT_R，计算得到单向距离传输时延τ_R；

所述星上时间Ts的获取方法为：每颗星上的星上时间基准设备向扩频应答 机提供1路1PPS秒脉冲信号和1路10MHz正弦波信号，星上时间基准设备 将每个1PPS秒脉冲对应的整星累计秒Ts1在总线上广播，扩频应答机接收到 整星累计秒Ts1后，将Ts1加上ΔTs，得到扩频应答机1PPS秒脉冲对应的星 上时间Ts，其中ΔTs为到达星上时间基准设备的1PPS秒脉冲与扩频应答机自 身下行测量帧帧同步码某位下降沿或上升沿1PPS秒脉冲之差；

(4)计算Tg-Ts-τ_R，得到星地时差ΔT，所述的星地时差以地面时间为基 准；

(5)地面测控测试设备将步骤(4)得到的星地时差ΔT插入上行测量帧， 该上行测量帧经过扩频调制、载波调制后形成上行调制信号传递给扩频应答机， 扩频应答机接收到此上行调制信号后解扩解调出星地时差ΔT，将其送往星上时 间基准设备，星上时间基准设备根据星地时差ΔT进行相应调整，实现星地时间 同步。

2.根据权利要求1所述的利用扩频应答机实现高精度时间同步的方法， 其特征在于：还可对步骤(5)得到的星地时差ΔT的正确性进行验证，验证过 程为：测量出两颗星的星上相对时差零值Δtos、地面测控测试设备相对时差零 值Δtog以及星间相对时差测量值ΔTss’，计算ΔTss’-(Δtos+Δtog)，得到星间时 差ΔTss，将得到的星间时差ΔTss与标准仪器时间间隔测量仪实测的星间时差相 比较，若两值之差在误差范围内，则说明星地时差ΔT的测量方法是正确的。

3.根据权利要求1所述的利用扩频应答机实现高精度时间同步的方法， 其特征在于：所述步骤(1)、步骤(2)中的载波调制为BPSK。

4.根据权利要求1所述的利用扩频应答机实现高精度时间同步的方法， 其特征在于：所述步骤(3)中单向距离传输时延τ_R的计算方法为：上下行测 量帧的传输时延ΔT_R除以2。