[发明专利]一种星载接收机校时功能测试系统及方法

摘要

一种星载接收机校时功能测试系统及方法，主要应用到航天领域星(船)载导航接收机校时功能的测试和评估。本系统具有以下几个特征：(1)测试精度较传统方式有所提高，采用高稳时钟和硬件定时，并对测试系统自身零值进行评估，校时测试精度达到十纳秒级；(2)测试覆盖性好，采用FPGA硬件定时控制，可设定校时指令延时步长，每次递进，实现整秒时刻的全覆盖，满足校时时刻的随机性测试；(3)能够实现功能集成化测试，参数设定后，基本由设备自动执行，测试人员无需操作，待测试结束后，可自动生成测试结果。

主权项

一种星载接收机校时功能测试系统，其特征在于包括：时间码转换模块、小数秒遍历模块、零值校准模块、校时指令发送模块、高稳时钟模块、差值统计模块、处理模块、示波器和导航信号仿真器；导航信号仿真器产生秒脉冲和与秒脉冲对应的时间码，并将秒脉冲发送给小数秒遍历模块和示波器，将时间码发送给时间码转换模块，所述时间码为GPS的周内秒整秒值；时间码转换模块将导航信号仿真器输出的时间码信息进行提取，并将提取出的时间码转换成UTC时间，然后将转换后的UTC时间实时输出给校时指令发送模块，作为校时指令数据的整秒部分；高稳时钟模块采用高稳晶振模块，高稳晶振为校时指令发送模块和小数秒遍历模块提供时钟基准；小数秒遍历模块在接收到导航信号仿真器发送的秒脉冲时刻之前将预先设定的延时时间值发送给校时指令发送模块，小数秒遍历模块接收到导航信号仿真器发送的秒脉冲后，根据预先设定的延时时间值对秒脉冲进行延时，并通过高稳时钟模块提供的主频时钟进行内部计数器的累加，当内部计数器的时间值与预先设定的延时时间值相等时，将延时后的秒脉冲输出给校时指令发送模块和零值校准模块；校时指令发送模块将时间码转换模块输出的UTC时间码与小数秒遍历模块输出的延时时间值相加，作为校时指令的内容，小数秒遍历模块输出的延时后的秒脉冲触发校时指令发送模块，将校时指令内容发送给被测的星载导航接收机；被测的星载导航接收机接收到校时指令发送模块输出的校时指令后，提取出校时指令中的UTC时间码以及延时时间值，并与内部的标准计时进行比较，得出时间差值，然后输出给差值统计模块；差值统计模块对接收到的时间差值进行统计并存储，并将统计后的时间差值发送给处理模块；零值校准模块接收小数秒遍历模块输出的延时后的秒脉冲并输出给示波器，波器接收导航信号仿真器输入的秒脉冲和零值校准模块输入的秒脉冲，并计算导航信号仿真器输入的秒脉冲和零值校准模块输入的秒脉冲之间的时间差，即为测试系统零值；示波器将测试系统零值实时输出给处理模块；处理模块接收差值统计模块输入的统计后的时间差值和示波器输入的测试系统零值后，根据测试系统零值去除统计后的时间差值中的系统零值误差，得到校时功能测试结果并输出。