一种卫星用微型自主时空确定单元制造技术

本发明专利技术提出了一种卫星用微型自主时空确定单元，包括MEMS陀螺、MEMS加速度计、双核处理器、微型原子钟、GNSS射频芯片、通讯接口单元芯片；本发明专利技术采用微型自主时空确定单元/卫星导航/星敏感器三种信息融合导航方式,互为补充，联合完成定位、导航和时间同步等功能。实现三轴MEMS陀螺、三轴加速计的正交安装和终端的高度集成，提高终端设备的抗振性，采用刚挠结合板技术，进行终端的三维组装。针对空间使用环境，为了降低过热影响，对显著热源双核处理器采用柔性导热片与结构壳体紧密相连，便于快速传导散热。本发明专利技术提出的微型自主时空确定单元，具有精度高、实时性好、抗冲击能力强等优良特性。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星用微型自主时空确定单元
本专利技术涉及一种卫星用微型自主时空确定单元，属于姿轨控和授时领域。
技术介绍
自主时空确定技术，是自主确定时间和空间信息的关键技术。随着微纳卫星编队技术的发展，对时空信息的依赖超过了以往任何时期，什么时间在哪儿，是人们最关心的问题之一。自主时空确定技术服务于国民经济、国家安全和军事领域，是综合国力和国际地位的显著标志。全球卫星导航系统(globalnavigationsatellitesystem，GNSS)是应用最广泛的时空信息确定技术。GPS自1989年部署以来，卫星导航应用日益广泛。之后，相继出现了GLONASS、Galileo、Beidou三大全球卫星导航系统。目前，应用的GNSS接收机几亿部，几乎所有的军事系统和作战平台都依靠GNSS或基于GNSS的组合导航系统。卫星导航的出现已经成为现代战争必不可少的基石。2010年4月美国发生了因GPS地面控制系统升级导致至少86种使用GPS接收机的武器系统、超过10000台设备近乎瘫痪的事件，从另一个侧面说明了美军对GPS系统的依赖程度。GNSS由于自身固有的局限性，限制了其在一些特定条件和环境下的应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星用微型自主时空确定单元，其特征在于：包括三轴MEMS陀螺(1)、三轴MEMS加速度计(2)、双核微处理器(3)、GNSS射频芯片(4)、微型原子钟(5)、通讯接口芯片(6)；三轴MEMS陀螺(1)用于测量载体三个坐标轴方向的角速度信息；三轴MEMS加速度计(2)用于测量载体三个坐标轴方向的加速度信息；微型原子钟(5)为双核处理器(3)、三轴MEMS陀螺(1)、三轴MEMS加速度计(2)、GNSS射频芯片(4)提供时频基准；双核微处理器(3)完成卫星基带处理和卫星导航解算，以及捷联惯性导航解算、惯性/GNSS/星敏数据融合、捷联惯性仪表误差估计与导航信息校正、时间校正；卫星基带处理和卫星...

【技术特征摘要】
1.一种卫星用微型自主时空确定单元，其特征在于：包括三轴MEMS陀螺(1)、三轴MEMS加速度计(2)、双核微处理器(3)、GNSS射频芯片(4)、微型原子钟(5)、通讯接口芯片(6)；三轴MEMS陀螺(1)用于测量载体三个坐标轴方向的角速度信息；三轴MEMS加速度计(2)用于测量载体三个坐标轴方向的加速度信息；微型原子钟(5)为双核处理器(3)、三轴MEMS陀螺(1)、三轴MEMS加速度计(2)、GNSS射频芯片(4)提供时频基准；双核微处理器(3)完成卫星基带处理和卫星导航解算，以及捷联惯性导航解算、惯性/GNSS/星敏数据融合、捷联惯性仪表误差估计与导航信息校正、时间校正；卫星基带处理和卫星导航解算在双核中的A核中完成，双核中的B核中完成捷联解算、数据融合及导航误差修正、时间校正；GNSS射频芯片(4)接收GPS、北斗两种星座的信号，在射频芯片中完成信号的滤波、放大、下变频和A/D采样；微型原子钟(5)用于保持系统的时间信息，同时为其它工作单元提供频率基准；当卫星信号可用时，利用卫星导航解算模块输出的高精度UTC时间信息对系统时间进行校正；当卫星信号不可用时，利用微型原子钟提供的频率信息进行计时和时间信息保持；通讯接口芯片(6)采用CAN接口芯片，通过CAN接口，接收外界输入的星敏感器测姿信息，对外输出计算得到的姿态、速度、位置和时间信息。2.根据权利要求1所述的卫星用微型自主时空确定单元，其特征在于：所述A核包括卫星基带处理模块和卫星导航解算模块，卫星基带处理模块接收射频芯片发送过来的数字中频信号，进行信号捕获、跟踪和电文解析运算，输出星历信息和伪距、伪距率信息给卫星导航解算模块；卫星导航解算模块接收卫星基带处理模块输出的星历信息和伪距、伪距率信息，完成导航定位解算，输出位置信息、速度信息和UTC时间信息。3.根据权利要求2所述的卫星用微型自主时空确定单元，其特征在于：所述B核包括捷联解算模块、数据融合模块；捷联解算模块接收三轴MEMS陀螺(1)发送的角速度信息以及三轴MEMS加速度计(2)发送的加速度信息，进行捷联惯性导航解算，获得载体的位置、速度、姿态和加速度信息；数据融合模块接收卫星导航解算模块输出的定位导航信息，包括位置、速度和UTC时间信息，同时接收捷联解算模块输出的载体的位置、速度、姿态、加速度信息以及外界输入的星敏感器测姿信息；利用卫星导航解算模块输出的定位导航信息，对捷联惯性导航解算模块解算出的位置、速度进行校正；利用星敏感器输出的姿态信息，对捷联解算模块输出的姿态信息进行校正；利用卫星导航解算模块输出的UTC时间信息，对系统的时间信息进行校正。4.根据权利要求1-3任意所述的卫星用微型自主...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国栋，杨亮，李海兵，曾宪超，姚贺，孙丽艳，庄海涵，孙鹏，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11