[发明专利]一种用于星地量子密钥分发的基于激光脉冲的快速时间同步方法

权利要求书

1.一种用于星地量子密钥分发的基于激光脉冲的快速时间同步方法，其特征在于，步骤为：

S1：卫星和地面站分别记录下探测到的同步脉冲和量子态信号的时间测量值序列，标记为TA和TB；

S2：从TA中提取同步脉冲时间测量值序列SA，并记录SA在TA中的索引地址序列LA；

S3：从TB中提取同步脉冲时间测量值序列SB，并记录SB在TB中的索引地址序列LB；

S4：计算用于判定时间同步性能的峰值显著值S_τ，S_τ≈α(τ_ω)^-0.5，其中α的值可以根据系统实际配置进行选择，τ_ω为星地之间探测到激光脉冲的符合计数窗口；

S5：计算背景符合计数R_acc，R_acc＝SA.Len×SB.Len×τ_ω，其中SA.Len和SB.Len分别表示SA序列和SB序列的长度；

S6：精准映射同步脉冲，计算得到同步脉冲映射序列MS，MS中每一行表示星地之间映射的一对同步光脉冲的时间序列值，MS.Value[i][0]为卫星同步脉冲时间测量值在TA序列中的索引地址，MS.Value[i][1]为地面站同步脉冲时间测量值在TB序列中的索引地址，i∈[0,MS.Len]，MS.Len表示MS序列的长度；

S7：根据MS序列，以卫星上测量时间为标准时间，将地面站测量得到的量子态信号进行精准映射，得到地面站量子态信号映射序列MT。

2.根据权利要求1所述的用于星地量子密钥分发的基于激光脉冲的快速时间同步方法，其特征在于，所述步骤S6的具体流程为：

S601：设参数CurIndex表示SB序列中元素的当前位置；初始值CurIndex＝0；

S602：若CurIndex≤SB.Len，则CurIndex＝CurIndex+1；

S603：计算星地之间同步脉冲传输延时Δ_AB＝SB.Value[CurIndex]-SA.Value[0]，其中SB.Value[CurIndex]表示SB序列中第CurIndex+1个位置对应的元素取值，SA.Value[0]表示SA序列中第一个位置对应的元素取值；

S604：根据SA，SB，Δ_AB，τ_ω和CurIndex计算星地之间同步脉冲序列的符合计数R_sig；

S605：若R_sig/R_acc≥S_τ，则根据SA，SB，LA，LB，Δ_AB和τ_ω计算MS；否则返回S602步骤继续执行。

3.根据权利要求2所述的用于星地量子密钥分发的基于激光脉冲的快速时间同步方法，其特征在于，SB.Value[i]表示SB序列第i+1个位置的元素取值，SA.Value[j]表示SA序列第j+1个位置的元素取值，所述步骤S604的具体流程为：

S60401：初始化i＝CurIndex，j＝0，R_sig＝0；

S60402：若i＜SB.Len且j＜SA.Len，执行步骤S60403；否则，终止；

S60403：若(SB.Value[i]–SA.Value[j]–ΔAB)＜-τ_ω/2，则i＝i+1；否则，执行步骤S60404；

S60404：若(SB.Value[i]–SA.Value[j]–ΔAB)＞τ_ω/2，则j＝j+1；否则，执行步骤S60405；

S60405：计算Δ_AB＝SB.Value[i]-SA.Value[j]，i＝i+1，j＝j+1，R_sig＝R_sig+1，执行步骤S60402。