[发明专利]一种卫星通信中的同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通信领域，尤其涉及一种卫星通信中的同步方法。

背景技术

在申请号为201110300371.8，名称为“一种卫星通信中的同步方法”的发 明专利申请中，公开了一种地面终端根据轨道外推结果和测距结果与卫星进行 同步的方法，该方法利用测距结果对轨道外推结果进行补偿，实现结构简单， 成本低。然而该方法需要卫星首先对星历(包括卫星位置矢量、速度矢量等轨 道参数)进行平滑计算并下发到地面，地面终端再根据接收到的平滑后的星历 进行轨道外推。其缺点在于星上处理器需要不少资源来处理星历数据，加重了 星上处理器的负担。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种改进后的卫星通信中的同步方 法，卫星仅处理星历数据中的位置信息即可，这样可以进一步节省星上处理器 资源，该方法包括以下步骤：

a，卫星对其GPS模块输出的卫星位置信息进行平滑计算，得到平滑后的 卫星位置信息；

b，卫星周期性的将平滑后的卫星位置信息进行广播下发，地面终端周期 性的发起测距；

c，地面终端通过平滑后的卫星位置信息推算得到卫星速度信息，然后根 据平滑后的卫星位置信息和推算的卫星速度信息进行轨道外推，再根据轨道外 推结果和测距结果，与卫星进行同步。

优选的，步骤a在进行平滑计算之前，先删除较大误差的卫星位置信息。

优选的，步骤c具体为：

c1，地面终端通过平滑后的卫星位置信息推算得到卫星速度信息，然后根 据平滑后的卫星位置信息和推算的卫星速度信息进行轨道外推，得到延长时间 段的轨道参数；

c2，地面终端根据延长时间段的轨道参数计算出地面终端与卫星的距离较 上一次成功测距时刻的距离变化；

c3，地面终端根据所述距离变化调整同步偏移量，完成同步。

优选的，对卫星广播下发卫星位置信息的时间周期和终端发起测距的时间 周期进行联合调整，使得地面终端接收信号的解调性能不超过可接受的最大同 步误差。

优选的，步骤c采用工程近似算法进行轨道外推。进一步的，所述工程近 似算法为数值积分法。

本发明在满足系统性能指标要求的时间范围内，先利用卫星位置信息推算 卫星速度信息，再利用本地轨道外推结果进行同步，避免了接收所有星历信息， 有利于节省星上处理器资源，在信道条件不好的情况下有利于无线链路的保 持，并且由于利用测距结果对轨道外推结果进行了补偿，使得相对精度更高， 与现有技术相比，实时性更强，实现结构更简单，成本更低，更适用于卫星通 信系统的同步策略。

附图说明

图1是本发明具体实施例的同步过程的流程框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明 实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是， 在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得 的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例的卫星通信的同步方法如图1所示，其具体流程步骤如下：

步骤101、卫星的GPS模块输出卫星位置信息

卫星GPS模块输出的卫星位置信息包括当前时刻t、当前时刻的卫星位置 矢量三轴坐标x、y、z。本实施例的卫星位置坐标矢量均为ECI坐标系(也叫 惯性坐标系，即以地心为圆心、黄赤交线为x轴、地轴北极为z轴、符合右手 系的直角坐标系)下的数值。

步骤102、卫星将GPS模块输出的卫星位置信息写入固定长度的平滑缓存