一种北斗卫星系统技术方案

一种北斗卫星系统，包括：星载时钟系统，用于提供精准时间功能；地面基站系统，用于为地面终端提供时间校准功能；地空授时系统，用于所述星载时钟系统和所述地面基站系统之间的通信；所述地空授时系统分别与所述星载时钟系统和所述地空授时系统通信连接。本申请提供的一种北斗卫星系统精度高。一种北斗卫星系统精度高。一种北斗卫星系统精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种北斗卫星系统


[0001]本技术属于北斗星载
，具体涉及一种北斗卫星系统。

技术介绍

[0002]目前北斗星载已成为我国导航用时间频率传递的主要手段之一，由于多模导航系统研究的不断深入，我国北斗导航卫星网逐渐健全，多种全球导航卫星系统结合成为日后热点领域。GLONASS卫星发射的伪随机噪声码相同，不同卫星发射的频率不同，用以区分不同的卫星，即频分多址。原子钟(原子时间频率标准)是人类科学技术活动的基本条件。时间频率测量准确度和精确度的提高，将从根本上改变一系列重大自然科学和应用技术的面貌。在基础科学研究上，如广义相对论的验证、光速各向异性的测量、引力梯度测量、原子物理常数随时间变化的测量等，都需要精密的计时标准。
[0003]空间实验室和空间站建设是我国载人航天计划的重要部分，从载荷体积重量和空间站运行轨道来看，高精度空间冷原子钟适合作为空间站的一个有效载荷。作为精确定位技术的核心技术和关键内容，高精度原子钟的研究显得更加重要。基于国际空间站空间冷原子钟的研究，除了欧洲航天局ACES(Atomic Clock Ensemble in Space)项目计划2013年发射之外，美国曾经有PARCS(PrimaryAtomic ReferenceClock in Space)、RACE(RubidiumAtomic Clock Experiment)等项目，但是由于美国航天策略变化，这些项目目前被暂停，但还有小量经费继续支持。我国也正在开展空间冷原子钟项目，这些项目的实施，将对时间频率基准研究打开新的方向，人类的计时精度将会进一步提高，高精度原子钟和时间频率传输技术将会更好地服务于将来的第三代定位导航系统。另外，新一代光钟可能达到10
‑
17～10
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18稳定度，对这样精度的原子钟来说，潮汐等影响到引力势变化的因素对原子钟稳定度的影响已经变的不可忽视，借助空间微重力环境原子钟更加精确测量原子钟的引力频移将会非常必要。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本技术提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种北斗卫星系统。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供了一种北斗卫星系统，包括：
[0006]星载时钟系统，用于提供精准时间功能；
[0007]地面基站系统，用于为地面终端提供时间校准功能；
[0008]地空授时系统，用于所述星载时钟系统和所述地面基站系统之间的通信；所述地空授时系统分别与所述星载时钟系统和所述地空授时系统通信连接。
[0009]优选地，所述星载时钟系统包括：高稳晶体振荡器、微波射频源、综合伺服模块、第一同步鉴相模块、第二同步鉴相模块、中央处理器、双泡式物理系统和温控模块，其中，所述高稳晶体振荡器分别与所述微波射频源和所述综合伺服模块连接，所述微波射频源分别与所述综合伺服模块和所述双泡式物理系统连接，所述综合伺服模块分别与所述第一同步鉴
相模块和所述第二同步鉴相模块连接，所述第一同步鉴相模块分别与所述中央处理器和所述双泡式物理系统连接，所述第二同步鉴相模块分别与所述中央处理器和所述双泡式物理系统连接，所述温控模块与所述双泡式物理系统连接。
[0010]优选地，所述双泡式物理系统包括：磁屏、恒温层、微波腔、电场、金属屏蔽层、第一集成滤光共振泡、第二集成滤光共振泡、第一耦合环、第二耦合环、第一光电池、第二光电池、光谱灯和恒温器，其中，所述恒温层设置于所述磁屏内部，所述微波腔设置于所述恒温层内部，所述电场沿所述微波腔表面设置，所述金属屏蔽层设置于所述微波腔内部，并将其内部分隔为互相隔绝的第一腔和第二腔，所述第一集成滤光共振泡、所述第一耦合环和所述第一光电池设置于所述第一腔中，所述第二集成滤光共振泡、所述第二耦合环和所述第二光电池设置于所述第二腔中，所述恒温器设置于所述磁屏上方，且内部设置有所述光谱灯设，所述第一光电池分别与所述第一同步鉴相模块和所述第二同步鉴相模块连接，所述第二光电池分别与所述第一同步鉴相模块和所述第二同步鉴相模块连接。
[0011]优选地，所述温控模块包括：数字电位计Ro、第一电阻R1、第二电阻R2、第一热敏电阻Rk、第二热敏电阻Rz、温控芯片和处理器，其中，所述数字电位计Ro的第一固定端接地而第二固定端分别连接所述第一电阻R1的第一端和所述温控芯片的第一端，所述数字电位计Ro的滑动端连接所述处理器，所述第一电阻R1的第二端连接Ucc 信号端，所述第二电阻R2的第一端连接所述Ucc信号端而第二端连接所述温控芯片的第二端，所述第一热敏电阻Rk的第一端接地而第二端连接所述温控芯片的第二端，所述第二热敏电阻Rz与所述处理器连接，所述第一热敏电阻Rk、所述第二热敏电阻Rz和所述温控芯片均设置于所述控/测温体上。
[0012]优选地，所述地面基站系统包括：晶体振荡模块、温度补偿模块、控制模块、选频放大模块、信号整形模块、量子模块、长稳模块、短稳模块、隔离放大器、DDS分频模块、鉴相器、GPS接收机、环路滤波模块和GPS天线，其中，所述晶体振荡模块分别与所述温度补偿模块、所述控制模块和所述选频放大模块连接，所述温度补偿模块与所述控制模块连接，所述控制模块与所述量子模块连接，所述选频放大模块与所述信号整形模块零件，所述信号整形模块与所述隔离放大器连接，所述长稳模块和所述短稳模块分别与所述量子模块和所述隔离放大器连接，所述DDS分频模块分别与所述隔离放大器和所述鉴相器连接，所述鉴相器分别与所述GPS接收机和所述环路滤波模块连接，所述GPS接收机与所述GPS天线连接，所述环路滤波模块与所述晶体振荡模块连接。
[0013]优选地，所述晶体振荡模块包括：晶体振子、热敏电阻R3、变容二极管D1、变容二极管D2和变容二极管D3，其中，所述晶体振子与所述热敏电阻R3连接，所述晶体振子分别与所述电阻R1、所述变容二极管D1的阴极、所述变容二极管D2的阴极和所述变容二极管 D3的阴极连接。
[0014]优选地，所述温度补偿模块包括：电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、热敏电阻Rm、热敏电阻Rn、电压跟随器A1、电压跟随器A2、电压跟随器A3和电压跟随器A4，其中，所述电阻R4的第一端连接Ucc信号端而第二端连接所述电压跟随器A1的正输入端，所述电阻R5的第一端连接所述 Ucc信号端而第二端连接所述电压跟随器A2的正输入端，所述热敏电阻Rm的第一端连接所述电压跟随器A1的正输入端而第二端接地，所述热敏电阻Rn的第一端连接所述电压跟随器A2的正输入端而第二端接地，所述电阻
R6的第一端连接所述电压跟随器A1的输出端而第二端连接所述电压跟随器A3的负输入端，所述电压跟随器A1的负输入端连接自身的输出端，所述电阻R7的第一端连接所述电压跟随器A3的负输入端而第二端接地，所述电阻R8的第一端连接所述电压跟随器A2的输出端而第二端连接所述电压跟随器A3的正输入端，所述电压跟随器A2的负输入端连接自身的输出端，所述电压跟随器A3的输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种北斗卫星系统，其特征在于，包括：星载时钟系统，用于提供精准时间功能；地面基站系统，用于为地面终端提供时间校准功能；地空授时系统，用于所述星载时钟系统和所述地面基站系统之间的通信；所述地空授时系统分别与所述星载时钟系统和所述地空授时系统通信连接。2.根据权利要求1所述的北斗卫星系统，其特征在于，所述星载时钟系统包括：高稳晶体振荡器、微波射频源、综合伺服模块、第一同步鉴相模块、第二同步鉴相模块、中央处理器、双泡式物理系统和温控模块，其中，所述高稳晶体振荡器分别与所述微波射频源和所述综合伺服模块连接，所述微波射频源分别与所述综合伺服模块和所述双泡式物理系统连接，所述综合伺服模块分别与所述第一同步鉴相模块和所述第二同步鉴相模块连接，所述第一同步鉴相模块分别与所述中央处理器和所述双泡式物理系统连接，所述第二同步鉴相模块分别与所述中央处理器和所述双泡式物理系统连接，所述温控模块与所述双泡式物理系统连接。3.根据权利要求2所述的北斗卫星系统，其特征在于，所述双泡式物理系统包括：磁屏、恒温层、微波腔、电场、金属屏蔽层、第一集成滤光共振泡、第二集成滤光共振泡、第一耦合环、第二耦合环、第一光电池、第二光电池、光谱灯和恒温器，其中，所述恒温层设置于所述磁屏内部，所述微波腔设置于所述恒温层内部，所述电场沿所述微波腔表面设置，所述金属屏蔽层设置于所述微波腔内部，并将其内部分隔为互相隔绝的第一腔和第二腔，所述第一集成滤光共振泡、所述第一耦合环和所述第一光电池设置于所述第一腔中，所述第二集成滤光共振泡、所述第二耦合环和所述第二光电池设置于所述第二腔中，所述恒温器设置于所述磁屏上方，且内部设置有所述光谱灯设，所述第一光电池分别与所述第一同步鉴相模块和所述第二同步鉴相模块连接，所述第二光电池分别与所述第一同步鉴相模块和所述第二同步鉴相模块连接。4.根据权利要求2所述的北斗卫星系统，其特征在于，所述温控模块包括：数字电位计Ro、第一电阻R1、第二电阻R2、设置于控/测温体上的第一热敏电阻Rk、设置于控/测温体上的第二热敏电阻Rz、设置于控/测温体上的温控芯片和处理器，其中，所述数字电位计Ro的第一固定端接地而第二固定端分别连接所述第一电阻R1的第一端和所述温控芯片的第一端，所述数字电位计Ro的滑动端连接所述处理器，所述第一电阻R1的第二端连接Ucc信号端，所述第二电阻R2的第一端连接所述Ucc信号端而第二端连接所述温控芯片的第二端，所述第一热敏电阻Rk的第一端接地而第二端连接所述温控芯片的第二端，所述第二热敏电阻Rz与所述处理器连接。5.根据权利要求1所述的北斗卫星系统，其特征在于，所述地面基站系统包括：晶体振荡模块、温度补偿模块、控制模块、选频放大模块、信号整形模块、量子模块、长稳模块、短稳模块、隔离放大器、DDS分频模块、鉴相器、GPS接收机、环路滤波模块和GPS天线，其中，所述晶体振荡模块分别与所述温度补偿模块、所述控制模块和所述选频放大模块连接，所述温度补偿模块与所述控制模块连接，所述控制模块与所述量子模块连接，所述选频放大模块与所述信号整形模块零件，所述信号整形模块与所述隔离放大器连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷海东，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：新型
国别省市：