[发明专利]一种基于探测器时间码的器地链路时延计算方法及系统

说明书

器地链路时延是影响校时精度的重要因素，主要在AIT或者大系统对接试验阶段中通过试验测量获取。由于器上电子设备软硬件设计架构不同，应用现有的脉冲时间记录的器地时延测量方法，部分探测器存在器地链路时延测量输出信号的匹配模糊问题。基于器地校时原理，利用地面基带设备获取探测器遥测帧中的器上时间码及地面时统源在接收该遥测帧时刻附加的GPS时间码，提出了一种基于探测器时间码的器地链路时延计算方法及系统，可用于计算器地链路时延的数量级并结合实际测量结果确定器地链路时延的精确值。

技术领域

本发明涉及一种探测器上时间码的器地链路时延计算方法及系统，可用于 确定器地链路时延的数量级并结合测量结果得到器地链路时延的精确值。

背景技术

在探月三期月球无人自动采样返回任务中，探测器数管计算机无法与近地 卫星一样获取GPS卫星信号，做到精准的器地时间同步。但是月球无人自动 采样返回任务具有关键环节多，关键动作不可逆等任务特点，月球动力下降、 月球轨道交会对接、再入返回过程对器地时间同步性要求较高，为保障任务成 功只能依赖地面对探测器进行精准校时。

器地校时的目的是保持探测器时间与地面时间保持一致，器上计算机会持 续计算并维护时间码，并将该时间码广播或送给器上的其他设备，使整个探测 器有统一的时间同步关系。

探测器数管计算机任一遥测帧组帧时刻计算生成器上时间码T_器上-轨，遥测帧 经过数管计算机及测试设备后通过空间链路或者同轴电缆传输给地面遥测解调 设备。地面遥测解调设备对收到的遥测信号进行下变频、解调解码及帧同步后 获取GPS标准时间T_GPS同步，同时从相应的遥测帧中解析并获得器上时间码T_器上-轨。 由此获得器地时差ΔT_器地＝T_GPS同步-T_器上-轨。

需要注意的是该遥测帧为从生成时刻开始经历了表中的T0、T1、T2、T3、 T4以及T5的时延才由地面遥测解调设备解调出基带数据，并锁定GPS标准 时间T_GPS同步，该时延称为器地链路时延ΔT_链路(这里可认为 ΔT_链路＝T₀+T₁+T₂+T₃+T₄-T₅)。ΔT_链路包括器上设备软件/硬件、器地空间链路、地 面测控设备所产生的时延，在轨工作时应用的数据通过大系统器地测控对接试 验获取，应用示波器测量，地面测试应用的数据通过AIT阶段获取，应用脉冲时间记录设备测量。

为了精确校时，保持器地时间同步，需要在应用校时时差T_校时＝ΔT_器地-ΔT_链路 编制校时指令，上注给器上数管计算机，这里的校时指令为相对校时，图1中 的T6、T7均可不计。

表1时间标识说明

在探测器AIT以及大系统对接试验阶段中器地链路时延的测试原理均为基 于脉冲记录时间，通过前后时间之差测量得到器地链路时延。