[发明专利]一种利用示波器进行星地校时的方法

说明书

技术领域

本发明涉及空间探测技术领域，尤其涉及一种利用示波器进行星地校时的方法。

背景技术

中国卫星工程从研制探空火箭起步，然后集中力量发展人造卫星，重点研制各类应用卫星；在“九五”计划期间，我国研制和工程管理工作有了很大提高，共研制和发射了11颗不同类型的人造卫星和第一艘神舟号实验飞船；此后，我国又发射了嫦娥系列卫星，令我国的航天事业前进了一大步；

但实际中，星上数管时钟与地面时钟无法保持同步，因此需要对卫星进行校时；校时方法一般采用集中校时，集中校时是指在特定时刻对星上时进行调整，使之与当前时刻的地面时一致。具体操作方法是，首先测得星上时T_星与地面时T_地之间的差值ΔT_星地时差=T_地-T_星，之后通过上行数据注入将星时调整ΔT_星地时差，使得调整后的星时为T'_星=T_星+ΔT_星地时差=T_地，完成校时过程；在实际操作中，由于系统误差的存在，导致ΔT_星地时差的数据不准确，进而达不到准确校时的目的；下面结合图1对系统误差进行具体分析：

星上的数管计算机在生成下行遥测帧同步头EB90(H)第1比特前沿时，取得星上时间t_星，将该时间编码到当前的遥测帧中（即星上打时标），并通过测控下行链路发送至地面；地面测控基带设备在解调出遥测帧同步头后，在同步头第1比特前沿记录当前的地面时间t_地（即地面打时标），并将该时间随解调出的遥测数据一起发往地面总控。总控解析出每帧遥测数据中的t_星和t_地，计算Δt=t_地-t_星，经过数据处理后得到星地时差ΔT_星地时差，最后通过测控上行上注星上。

测量值Δt由以下几部分组成：星地时差ΔT_星地时差、星上设备时延ΔT_星、地面设备时延ΔT_地、测控下行链路传输时延ΔT_传输，即

Δt=ΔT_星地时差+ΔT_星+ΔT_地+ΔT_传输

ΔT_星由星上数管组帧、信道编码、PSK调制等过程引起。ΔT_地由地面接收设备中的基带设备PSK解调和信道解码等过程引起。ΔT_传输在总装电测阶段由连接卫星和地面的测控下行长电缆引起，可以通过电缆长度进行计算，也可以利用地面设备进行准确测量，卫星上天以后可以通过距离与光速计算得出。以上因素均为测量星地时差时的系统误差，总控将原始测量结果Δt扣除上述系统误差后，便可得到准确的星地时差。

在上述系统误差中，ΔT_传输可以通过理论计算或直接测量。ΔT_星和ΔT_地单独测量有困难，一般在数管和综合测试联试时测量，得到二者之和ΔT_星地时延=ΔT_星+ΔT_地，统称为星地时延。可以看出，星地时延是卫星集中校时的重要参数，直接影响了集中校时的准确性；因此本发明提供一种利用示波器进行星地校时的方法；

发明内容

本发明提供了一种利用示波器进行星地校时的方法，利用示波器进行地面实验得到星地时延ΔT_星地时延，再计算出精确的星地时差，根据测量得到的星地时差进行卫星校时，使星上数管时钟与地面时钟保持同步。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

步骤一：星上的数管计算机在生成下行遥测帧同步头EB90(H)第1比特前沿时，取得当时的星上时间t_星，将该时间编码到当前的遥测帧中；

步骤二：将步骤一中含有时间编码的遥测帧进行脉冲编码，调制成PCM码流，进一步将所述PCM码流经副载波调制转换成PSK信号；

步骤三：将步骤二得到的PSK信号通过视频有线遥测通道发送给测控基带设备；