[发明专利]动态卫星网络中卫星自主定轨与时间同步的测试方法

权利要求书

1.动态卫星网络中卫星自主定轨与时间同步的测试方法，包括以下步骤：

1)、通过星座中M颗目标卫星的精密轨道数据与误差模型，仿真得到被测卫星与目标卫星在N个时隙起始点的轨道参数，每个时隙时长为T，其中M≤12；

2)、保存步骤1得到的被测卫星的轨道参数，并作为理论参考值，用于评估算法输出结果，计算算法精度；

3)、将被测卫星和目标卫星的轨道参数和建链拓扑关系按照约定格式保存为参数文件，并输入星间链路模拟器；

4)、星间链路模拟器与卫星完成时间同步后，根据系统时间，以时隙时长T为间隔，周期查询步骤3得到的参数文件，读取参数文件中该时隙的轨道参数，并输出模拟信号至星间链路载荷；

5)、星间链路载荷接收步骤4中的模拟信号，完成接收解调，解算出星间交换电文与星间伪距，运行自主定轨与时间同步算法，算法收敛后输出结果；

6)、将步骤5中算法的输出结果与步骤2中的理论参考值进行比对，测试算法的流程处理正确性、边界条件适应性及算法精度。

2.如权利要求1所述的动态卫星网络中卫星自主定轨与时间同步的测试方法，其特征在于，所述轨道参数包括星间距离、径向速度和径向加速度。

3.如权利要求1所述的动态卫星网络中卫星自主定轨与时间同步的测试方法，其特征在于，

在步骤3中，将被测卫星与目标卫星的轨道参数的约定格式为：按时隙总数N和目标卫星数分为N×M列的数据；

将测试场景轨道参数按测试总时长分为N个时隙，时隙长度为T，将被测卫星与M颗目标卫星的轨道参数按目标卫星号与时隙总数N存储为N×M的文件，共N×M个参数，轨道参数定义如下：

(d_ij,v_ij,a_ij),i＝1,2…N,j＝1,2…M

d_ij为i时刻j卫星与被测卫星的星间距离；

v_ij为i时刻j卫星与被测卫星的相对速度；

a_ij为i时刻j卫星与被测卫星的相对加速度；

伪距观测时刻t的伪距为:

iT≤t≤(i+1)T,i＝1,2…N,j＝1,2…M

被测卫星与目标卫星的建链拓扑关系的约定格式为：按时隙保存为N×1的文件。

4.如权利要求1所述的动态卫星网络中卫星自主定轨与时间同步的测试方法，其特征在于，在步骤4中，

设置仿真时间，星间链路模拟器以时间索引轨道数据和建链拓扑关系，在各时隙内模拟目标卫星与被测卫星的空间伪距、相对速度、加速度，并根据建链拓扑关系生成代表某颗目标卫星的模拟信号。

5.如权利要求4所述的动态卫星网络中卫星自主定轨与时间同步的测试方法，其特征在于，在步骤4中，

星间链路模拟器根据当前系统时间查询建链拓扑关系表，确定当前时隙i所需模拟的卫星j，读取在i时刻被测卫星与卫星j的轨道参数，模拟被测卫星的目标卫星，产生模拟目标卫星扩频码特性、星间距离、载波多普勒和码多普勒的信号。

6.如权利要求1所述的动态卫星网络中卫星自主定轨与时间同步的测试方法，其特征在于，在步骤5中，

将星间链路模拟器产生的模拟信号通过射频电缆输出至卫星星间链路载荷，星间链路载荷接收星间链路的模拟信号，完成捕获、跟踪与测距、解调，得到与目标卫星的星间伪距及星间交换电文，卫星星间链路载荷运行自主定轨与时间同步算法，算法收敛后输出结果，对自主定轨与时间同步的结果进行评估。

7.如权利要求1所述的动态卫星网络中卫星自主定轨与时间同步的测试方法，其特征在于，在步骤6中，计算卫星运行的定轨与时间同步结果与实际卫星位置参数及卫星钟差的差值，给出评估结果。