【技术实现步骤摘要】
一种基于伪卫星的卫星地面站站间时延校准方法
本专利技术涉及时延校准领域,具体涉及一种基于伪卫星的卫星地面站站间时延校准方法。
技术介绍
时延的精确测量和传递是卫星导航能够成功实现的核心技术。在卫星导航系统中,高精度的空间基准和时延基准对用户接收机的定位起到关键性的作用,系统各组成部分的时延校准精度直接影响系统的定位和授时精度,因此,时延校准技术是卫星导航系统的关键技术之一,对高精度的空间基准和时延基准的建立至关重要。由于地面站站间不完全校准引起的时延包含在伪码测距的测量值之中,影响了星地距离的测量结果,在伪码测距值中需要精确扣除地面站间时延,以便获得高精度的星地测量结果。地面站间时延的准确性是提升卫星定轨精度的关键,也是提升卫星导航系统服务精度的关键。如何准确地标定地面站间时延,标定完成后如何验证地面站间时延标定结果的准确性,都需要深入研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于伪卫星的卫星地面站站间时延校准方法。为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是:设标定的卫星地面站为N套,每次设备时延标定时,选取1套地面站作为基准站,编号为A,其它地面站作为待标定地面站,分别编号B,C,D、E……同时保持N套地面站设备时频同源,即N套地面站设备使用同一台高稳定度的原子钟输出的时频信号;第一步,地面站发射信道时延标定由伪卫星和卫星地面站共同组成测量系统对地面站发射信道时延进行标定,由卫星地面站的基带发射导航信号,经过上变频器变频,功放功率放大后,由地面站天线发射,伪卫星接收到来自天线的导航信号,下变频后经过稳相电缆传送给卫星地面站的基带接收端,由基带测量传输 ...
【技术保护点】
一种基于伪卫星的卫星地面站站间时延校准方法,其特征在于包括以下步骤:设标定的卫星地面站为N套,每次设备时延标定时,选取1套地面站作为基准站,编号为A,其它地面站作为待标定地面站,分别编号B,C,D、E……同时保持N套地面站设备时频同源,即N套地面站设备使用同一台高稳定度的原子钟输出的时频信号;第一步,地面站发射信道时延标定由伪卫星和卫星地面站共同组成测量系统对地面站发射信道时延进行标定,由卫星地面站的基带发射导航信号,经过上变频器变频,功放功率放大后,由地面站天线发射,伪卫星接收到来自天线的导航信号,下变频后经过稳相电缆传送给卫星地面站的基带接收端,由基带测量传输时延值:即能够得出地面站A基带测量值TIC(A):TIC(A)=TTA+TAS+TP1+TP2+TP3+TP5其中:TTA为地面站A发射信道时延值,TAS为发射空间链路传输时延值,TP1为伪卫星接收天线和转发器时延,TP2为伪卫星转发器到变频器线缆时延,TP3为伪卫星变频器时延,TP5为伪卫星到地面站稳相电缆时延;TTA=TIC(A)‑TAS‑TP1‑TP2‑TP3‑TP5
【技术特征摘要】
1.一种基于伪卫星的卫星地面站站间时延校准方法,其特征在于包括以下步骤:设标定的卫星地面站为N套,每次设备时延标定时,选取1套地面站作为基准站,编号为A,其它地面站作为待标定地面站,分别编号B,C,D、E……同时保持N套地面站设备时频同源,即N套地面站设备使用同一台高稳定度的原子钟输出的时频信号;第一步,地面站发射信道时延标定由伪卫星和卫星地面站共同组成测量系统对地面站发射信道时延进行标定,由卫星地面站的基带发射导航信号,经过上变频器变频,功放功率放大后,由地面站天线发射,伪卫星接收到来自天线的导航信号,下变频后经过稳相电缆传送给卫星地面站的基带接收端,由基带测量传输时延值:即能够得出地面站A基带测量值TIC(A):TIC(A)=TTA+TAS+TP1+TP2+TP3+TP5其中:TTA为地面站A发射信道时延值,TAS为发射空间链路传输时延值,TP1为伪卫星接收天线和转发器时延,TP2为伪卫星转发器到变频器线缆时延,TP3为伪卫星变频器时延,TP5为伪卫星到地面站稳相电缆时延;TTA=TIC(A)-TAS-TP1-TP2-TP3-TP5TAS由各个地面站与伪卫星坐标计算得出,d为发射天线与接收天线距离,c为光速,由于伪卫星内部传输时延已知,所以TP1、TP2、TP3为已知量,TP5稳相电缆时延值通过矢量网络分析仪标定;同理,其他地面站的发射设备时延为:TTB=TIC(B)-TBS-TP1-TP2-TP3-TP5TTC=TIC(C)-TCS-TP1-TP2-TP3-TP5TTD=TIC(D)-TDS-TP1-TP2-TP3-TP5TTE=TIC(E)-TES-TP1-TP2-TP3-TP5……第二步,地面站接收信道时延标定由伪卫星和卫星地面站共同组成测量系统对地面站接收信道时延进行标定,由卫星地面站的基带发射导航信号,经过上变频器变频,功放功率放大后,由地面站天线发射,伪卫星接收到来自天线的导航信号,转发器转发后发射天线发射,地面站接收经过低噪声放大器放大、下变频器变频后传送给卫星地面站的基带接收端,由基带测量传输时延值;即能够得出地面站A基带测量值:TIC(A)=TTA+TAS+TP1+TP4+TSA+TRA其中:TP4为伪卫星发射天线时延值,TSA为接收空间链路传输时延值,TRA为地面站接收信道时延值,TRA=TIC(A)-TTA-TAS-TP1-TP4-TSA由于伪卫星发射天线与接收天线的同一点安装,所以:TAS=TSATRA=TIC(A)-TTA-2TAS-TP1-TP4由于伪卫星内部传输时延已知,所以TP4为已知量,同理,其他地面站的发射设备时延为:TRB=TIC(B)-TTB-2TBS-TP1-TP4TRC=TIC(C)-TTC-2TCS-TP1-TP4TRD=TIC(D)-TTD-2TDS-TP1-TP4TRE=TIC(E)-TTE-2TES-TP1-TP4……第三步,地面站时延自校准地面站天线标校伪卫星对准后,发射导航信号给标校伪卫星,接收经过标校伪卫星转发的导航信号,基带计算出环路时延值,并推导出上行空间链路时延值,标校伪卫星转发器耦合口输出经电缆给接收机,接收机接收导航信号解调出1PPS秒脉冲信号给计数器SR620,计数器SR620比对与时频基准源输出的1PPS脉冲信号,推导出接收机环路的上行空间链路时延值。两个值作差结果为地面站时延校准值;地面站A基带计算的收发时差为TIC(A):TIC(A)=TTA(A)+TAS(A)+TP1+TP4+TSA(A)+TRA(A)其中,TTA(A)、TRA(A)分别为地面站A发射、接收射频信道时延,TAS(A)、TSA(A)分别为基带解算时的上下行空间链路时延值,TP1为标校伪卫星接收天线和转发器时延,TP4为标校伪卫星发射天线时延值。由于收发链路对等,可以认为:TAS(A)=TSA(A)因此,用计数器SR620测得的接收机链路时延值与1PPS之差记为TICSR6...
【专利技术属性】
技术研发人员:王沛,吴海涛,卢晓春,汪瑞,任品毅,
申请(专利权)人:中国科学院国家授时中心,
类型:发明
国别省市:陕西,61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。