[发明专利]一种星载接收机校时功能测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种星载接收机校时功能测试系统及测试方法，实现了星载接收机校时功能的集成化、自动化测试，能够达到较高的测试精度，属于卫星测试技术领域。

背景技术

随着航天工程技术的不断发展，星载导航接收机扮演越来越重要的角色，授时功能是导航接收机的核心功能之一，直接关系到整星的性能。

测试星载导航接收机的校时功能，是综合测试中的重要一环，需要对接收机的校时功能进行验证、对其精度进行准确测量。以便确保接收机校时功能的完备，进而保证整星正常工作。传统的星载接收机校时功能测试多采用人工+通用仪器的方式，测试系统搭建过程较为繁琐，测试过程较为复杂，必须由经验丰富的测试工程师完成，且测试精度相对较低，测试覆盖性不足，仅能在较为固定时间(整秒)进行校时。

随着用户对校时精度和性能要求日益提高，这种测试方法存在着瓶颈。

发明内容

本发明的技术解决的问题是：克服现有测试手段的不足，提供了一种星载接收机校时功能测试系统及测试方法，采用嵌入式技术将测试过程集成至测试系统中，实现了校时功能测试的自动化和实时输出并将校时功能的测试精度提高到十纳秒级，具有实用性强、效率高的特点。

本发明的技术解决方案是：一种星载接收机校时功能测试系统，包括：时间码转换模块、小数秒遍历模块、零值校准模块、校时指令发送模块、高稳时钟模块、差值统计模块、处理模块、示波器和导航信号仿真器；

导航信号仿真器产生秒脉冲和与秒脉冲对应的时间码，并将秒脉冲发送给小数秒遍历模块和示波器，将时间码发送给时间码转换模块，所述时间码为GPS的周内秒整秒值；

时间码转换模块将导航信号仿真器输出的时间码信息进行提取，并将提取出的时间码转换成UTC时间，然后将转换后的UTC时间实时输出给校时指令发送模块，作为校时指令数据的整秒部分；

高稳时钟模块采用高稳晶振模块，高稳晶振为校时指令发送模块和小数秒遍历模块提供时钟基准；

小数秒遍历模块在接收到导航信号仿真器发送的秒脉冲时刻之前将预先设定的延时时间值发送给校时指令发送模块，小数秒遍历模块接收到导航信号仿真器发送的秒脉冲后，根据预先设定的延时时间值对秒脉冲进行延时，并通过高稳时钟模块提供的主频时钟进行内部计数器的累加，当内部计数器的时间值与预先设定的延时时间值相等时，将延时后的秒脉冲输出给校时指令发送模块和零值校准模块；

校时指令发送模块将时间码转换模块输出的UTC时间码与小数秒遍历模块输出的延时时间值相加，作为校时指令的内容，小数秒遍历模块输出的延时后的秒脉冲触发校时指令发送模块，将校时指令内容发送给被测的星载导航接收机；

被测的星载导航接收机接收到校时指令发送模块输出的校时指令后，提取出校时指令中的UTC时间码以及延时时间值，并与内部的标准计时进行比较，得出时间差值，然后输出给差值统计模块；

差值统计模块对接收到的时间差值进行统计并存储，并将统计后的时间差值发送给处理模块；

零值校准模块接收小数秒遍历模块输出的延时后的秒脉冲并输出给示波器，波器接收导航信号仿真器输入的秒脉冲和零值校准模块输入的秒脉冲，并计算导航信号仿真器输入的秒脉冲和零值校准模块输入的秒脉冲之间的时间差，即为测试系统零值；示波器将测试系统零值实时输出给处理模块；

处理模块接收差值统计模块输入的统计后的时间差值和示波器输入的测试系统零值后，根据测试系统零值去除统计后的时间差值中的系统零值误差，得到校时功能测试结果并输出。

所述系统的校时精度为不大于0.075μs。

一种基于星载接收机校时功能测试系统的测试方法，步骤如下：

(1)判断处理模块是否接收到测试系统的零值测量结果，若已收到，则进入步骤(2)；若未收到，则进入步骤(9)；

(2)对测试系统中的各模块进行初始参数设置，各模块返回初始参数设置回读参数；

(3)根据回读参数判断初始参数是否配置成功，若配置成功，则进入步骤(4)，若没有配置成功，则进入步骤(2)；

(4)小数秒遍历模块判断是否接收到导航信号仿真器发送的秒脉冲，若接收到秒脉冲，则进入步骤(5)，若没有接收到秒脉冲，则持续进行判断，直至接收到秒脉冲；

(5)测试系统将导航信号仿真器发送的时间码转化成UTC时间码，然后将转换后的UTC时间实时输出给校时指令发送模块，作为校时指令数据的整秒部分；同时触发校时发送计数器，进入步骤(6)；