[发明专利]一种高可靠性的空间飞行器时间基准校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空间飞行器时间基准校正方法，具体是指一种对空间飞行器内部各设备终端的时间基准进行校正的方法，具有高可靠性，适用于卫星等空间飞行器。

背景技术

在卫星等空间飞行器中，为保证正常工作，空间飞行器内部的各设备终端之间必须保证时间同步。也就是说，在任何状态下，空间飞行器内的各设备终端的时间基准都应处于同一时刻。为此，在卫星等空间飞行器内部的各设备终端中，均设计有时间基准校正功能，以确保时间基准的统一。

现有技术中所采用的时间基准校正方法，具有以下各种不足和限制：

1、现有的时间基准校正方法中，各设备终端采用时间校正数据进行时间基准校正，缺少有效的时间数据检验方法，在出现异常时间校正数据或时间校正中心出现故障时，会直接影响各设备终端本地的时间基准，从而产生运行错误。

2、现有的时间基准校正方法中，直接使用时间校正数据进行时间基准校正，容易引入因校时动作延迟而带来的较大的校时误差。

3、现有的时间基准校正方法中，校时过程除了使用时间校正数据外，还需要设置同步信号，为此各设备终端中均需设计专用的硬件电路和锁存器，并且软件也需要设计相应的处理功能，导致软硬件负担均较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种高可靠性的空间飞行器时间基准校正方法，简单有效，便于实现，可广泛应用在卫星等空间飞行器中以实现内部校时功能，并能在出现异常时间校正数据或校时中心故障时，保持各设备终端本地时间基准的稳定，提高卫星在轨运行的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供一种高可靠性的空间飞行器时间基准校正方法，适用于空间飞行器在轨飞行过程，包含以下步骤：

S1、在空间飞行器内设置校时中心，由其周期性产生时间校正数据，并实时向空间飞行器内的各设备终端广播发送；

S2、空间飞行器内的各设备终端在固定延时后，周期性的接收校时中心发送的时间校正数据，在每接收到时间校正数据后，实时保存当前的本地时间基准数据以及时间校正数据；

S3、空间飞行器内的各设备终端在依次接收到多次时间校正数据后，判断时间校正数据是否正常有效；如是，继续执行S4；如否，跳转执行S6；

S4、根据时间校正数据传输的固定延时，最近一次接收的时间校正数据，以及接收该时间校正数据后保存的本地时间基准数据，计算本地时间基准的偏差量；

S5、采用本地时间基准的偏差量，对空间飞行器内的各设备终端的本地时间基准进行校正，即调快本地时间基准或调慢本地时间基准；

S6、重复执行S1～S5，进行连续校时。

所述的S1中，时间校正数据的内容为当前基准时间信息。

所述的S1中，时间校正数据产生的周期为T，以作为校时周期；依次产生的时间校正数据分别为Ta(1)、Ta(2)、…、Ta(n)；时间校正数据传输至空间飞行器内的各设备终端的固定延时为Δt。

所述的S2中，依次保存的本地时间基准数据分别为Tb(1)、Tb(2)、…、Tb(n)。

所述的S3中，判断时间校正数据是否正常有效，具体包括：判断时间校正数据的周期是否稳定；判断时间校正数据的递增是否均匀稳定；判断时间校正数据的递增幅度是否与校时周期一致。

所述的S3中，当空间飞行器内的各设备终端在依次接收到n次时间校正数据后，判断时间校正数据是否正常有效的步骤如下：

S31、计算每相邻两次的时间校正数据的差值；

ΔTa(1)＝Ta(2)-Ta(1)；

ΔTa(2)＝Ta(3)-Ta(2)；

…

ΔTa(n-1)＝Ta(n)-Ta(n-1)；

S32、计算空间飞行器内的各设备终端每相邻两次接收到时间校正数据后保存的本地时间基准数据的差值；

ΔTb(1)＝Tb(2)-Tb(1)；

ΔTb(2)＝Tb(3)-Tb(2)；

…

ΔTb(n-1)＝Tb(n)-Tb(n-1)；

S33、设定允许的时间校正偏差为T₀；

S34、当同时满足以下三个条件时，判定时间校正数据正常有效；

A、时间校正数据的周期稳定，即Ta(i)与校时周期T的偏差均在T₀范围内；

B、时间校正数据的递增幅度与校时周期一致，即Tb(i)与校时周期T的偏差均在T₀范围内；