低轨卫星系统全网时间同步方法及系统技术方案

技术编号:30141994 阅读:29 留言:0更新日期:2021-09-23 15:07
本发明专利技术属于空天地海一体化信息网络技术领域,具体公开了一种低轨卫星系统全网时间同步方法及系统,该方法采用测距法实现固定信关站间时间同步,通过设计时间同步帧结合双向时间比对解算法实现固定信关站与其可见的卫星进行时间同步,采用设计时间同步帧与双向时间比对解算法,以及异轨跳转发与同轨跳转发实现星间时间同步。采用本技术方案,利用该方法及配套系统,实现低轨卫星系统的全网时间同步。实现低轨卫星系统的全网时间同步。实现低轨卫星系统的全网时间同步。

【技术实现步骤摘要】
低轨卫星系统全网时间同步方法及系统


[0001]本专利技术属于空天地海一体化信息网络
,涉及一种低轨卫星系统全网时间同步方法及系统。

技术介绍

[0002]空天地海一体化信息网络是维护和拓展国家核心安全利益,实现全球互联互通的重大信息基础设施,是以天基网络为主体,地面网络为基础,可支持陆、海、空、天各类用户随遇接入、按需服务的信息网络。作为具有战略意义的国家信息基础设施,空天地海一体化信息网络对于维护国家利益、促进经济发展具有重要作用。
[0003]空天地海一体化信息网络,其核心是卫星通信网络。在星座网络中,卫星网络作为海陆空信息平台联合的枢纽,使信息平台由相对分散变为联合成有机整体。低轨卫星系统成为地面移动通信系统的重要补充,弥补了地面移动通信系统自然地理障碍和有限覆盖范围的劣势。同时,低轨卫星具有运行轨道较低、传输时延短、组网灵活、覆盖范围广等独特优势,其可满足用户的任意时间、任意地点接入需求。
[0004]低轨卫星网络基于时分多址接入的组网设计,需要一个公共的时间参考基准来维护网络的无冲突通信,即网络节点在时间上必须本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星系统全网时间同步方法,其特征在于,设置时间间隔T,每隔T时间,执行步骤S1

S2,或者执行步骤S2:S1,实现连接的M个固定信关站间的时间同步;S2,当卫星A处于固定信关站的可见弧段时,解算星地时钟差,实现卫星A与信关站间的时间同步;与卫星A同轨的其它卫星通过星间链路实现时间同步;与卫星A不同轨的其他卫星,采用异轨跳转发与同轨跳转发的方式实现时间同步。2.如权利要求1所述的低轨卫星系统全网时间同步方法,其特征在于,在S1和S2中,采用测距法、伪码高精度距离测量法、单向时间比对法、双向时间比对法、动态双向时间同步法或双向单程测距与时间同步法之一,实现连接的M个固定信关站间的时间同步及解算星地时钟差。3.如权利要求1所述的低轨卫星系统全网时间同步方法,其特征在于,地面信关站全网时间同步的具体操作步骤如下:在时间同步约定时刻,信关站判定其上的同步计时器是否达到时间同步约定时刻;若不是,则信关站上的同步计时器继续累加计时;若是,则信关站上的同步计时器清零;同时信关站发送同步测量帧的第一帧至卫星,再接收并解析卫星发送的同步测量帧,信关站记录接收帧编号和接收时刻信息,作为发送的下一同步测量帧的部分内容,直至发送和接收的数据帧达到规定数量;信关站整理卫星发送的同步测量帧的解析数据,并联合信关站本地数据,筛选其中特征参数;信关站根据多普勒测量计算星地之间的相对运动速度;调取卫星和信关站发送和接收通道时延测量参数,计算星地时间差

t;将计算结果

t作为时间驯服参数,向卫星发送同步数据帧,进行星地时间同步;信关站接收卫星回复的同步数据帧,解析后进行对比,对比结果无误后,完成时间同步过程;有误时,重复时间同步操作步骤,继续上行同步数据帧,直到回复正确。4.如权利要求1所述的低轨卫星系统全网时间同步方法,其特征在于,低轨卫星载荷全网时间同步的具体操作步骤如下:在时间同步约定时刻,卫星载荷判定其上的同步计时器是否达到时间同步约定时刻;若不是,则卫星载荷上的同步计时器继续累加计时;若是,则卫星载荷上的同步计时器清零;同时卫星载荷发送同步测量帧的第一帧至信关站,再接收并解析信关站发送的同步测量帧,卫星载荷记录接收帧编号和接收时刻信息,作为发送的下一同步测量帧的部分内容,直至发送和接收的数据帧达到规定数量;卫星载荷接收信关站发送的同步数据帧,解析其中携带的时间驯服参数,进行星地时间同步;卫星载荷将接收到的同步数据帧保持不变发送回信关站作为确认。5.如权利要求1所述的低轨卫星系统全网时间同步方法,其特征在于,与卫星A所在轨道面相邻轨道面的卫星,采用异轨1跳转与同轨最多4跳转的方式使时间同步,具体操作步骤如下:在卫星A完成星地同步后,卫星A向异轨临近的卫星发射同步测量帧的第一帧;
异轨临近的卫星接收并解析卫星A发送的同步测量帧,同时记录接收帧编号和接收时刻信息,作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容;异轨临近卫星把同步帧转发给与其同轨道的相邻两颗星,同时同轨道的相邻两颗星继续转发同步帧给其它相邻的卫星,每颗卫星分别记录接收帧编号和接收时刻信息,作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容,且发送给卫星A过程同样经过上述转发过程;卫星A接收异轨临近卫星、及其异轨临近卫星同轨卫星回复的同步数据帧,解析后进行对比;对比结果无误后,完成时间同步过程;对比结果有误时,重复时间同步操作步骤,继续上行同步数据帧,直到回复正确或...

【专利技术属性】
技术研发人员:谷林海邹光南刘鸿鹏宋果林
申请(专利权)人:东方红卫星移动通信有限公司
类型:发明
国别省市:

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