通信信号频率值的确定方法技术

本申请公开了一种通信信号频率值的确定方法

【技术实现步骤摘要】
通信信号频率值的确定方法、存储介质以及电子装置


[0001]本申请涉及探测器轨道计算及预报领域，具体而言，涉及一种通信信号频率值的确定方法
、
存储介质以及电子装置
。

技术介绍

[0002]近地和地月空间在轨探测器在轨运行时，地面观测站需要对其进行跟踪测量，由于近地和地月空间在轨探测器距离地球较近，所以探测器
‑
地球时延小，上下行多普勒频率值变化范围小，导致地面观测站对探测器的在轨跟踪测量收到的影响较小
。
[0003]而日地空间探测器则恰好相反，由于日地空间探测器距离地球非常远，导致日地空间探测器的探测器
‑
地球时延大，导致上下行的多普勒频率值变化范围大，在一个跟踪弧段内，跟踪初期和跟踪末期的多普勒频率值差异能达到上百
kHz
，并且多普勒频率的变化率大，甚至可能突破探测器现有的过应答机适应能力，在日常测控过程中会对探测器安全产生较大影响
。
基于上述原因，在没有提前计算跟踪弧段内多普勒频率值的情况下，深空站对探测器的跟踪容易失锁，对任务执行影响较大
。
因此，准确计算探测器多普勒频率值，具有明显的工程意义和应用价值
。
[0004]针对相关技术中无法准确确定地面观测站和探测器通信时的信号频率值的问题，目前尚未提出有效的解决方案
。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种通信信号频率值的确定方法
、
存储介质以及电子装置，以解决相关技术中无法准确确定地面观测站和探测器通信时的信号频率值的问题
。
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种通信信号频率值的确定方法
。
该方法包括：获取地面观测站和探测器通信时对应的位置参数，其中，位置参数至少包括以下之一：地面观测站的坐标
、
探测器的星历以及信号传输的初始频点；根据位置参数计算地面观测站和探测器之间的信号传输距离的误差值，并将误差值与误差阈值进行对比，得到对比结果；在对比结果指示误差值大于误差阈值的情况下，计算光行时，并根据光行时和位置参数重新计算信号传输距离的误差值，直至计算得到的误差值小于等于误差阈值，并确定信号传输距离的变化率；根据信号传输距离的变化率计算多普勒频率值，并将多普勒频率值确定为初始频点的修正值，根据修正值和初始频点计算地面观测站和探测器通信时的信号频率值
。
[0007]可选地，在地面观测站向探测器发送信号的情况下，多普勒频率值为上行多普勒频率值，根据修正值和初始频点计算地面观测站和探测器通信时的信号频率值包括：通过下式计算上行多普勒频率值：
[0008][0009]其中，
dop
up
为上行多普勒频率值，
f
up
为上行初始频点，
C
为光速，为上行信号传输距离的变化率，
t
R
为地面观测站发送信号的时刻
。
[0010]可选地，在地面观测站向探测器发送信号的情况下，根据位置参数计算地面观测站和探测器之间的信号传输距离的误差值包括：获取地面观测站发送信号的时刻
t
T
，并确定探测器上的转发时刻的初值
t
V
＝
t
T
；通过下式计算上行信号传输距离：
[0011][0012]其中，
ρ
up
为上行信号传输距离，为
t
V
时刻探测器的坐标，为
t
T
时刻地面观测站的坐标；根据位置参数确定预设距离，并将上行信号传输距离与预设距离之差的绝对值确定为误差值
。
[0013]可选地，在对比结果指示误差值大于误差阈值的情况下，计算光行时，并根据光行时和位置参数重新计算信号传输距离的误差值，直至计算得到的误差值小于等于误差阈值包括：通过下式计算光行时：
[0014]RLT
＝
ρ
up
/c
[0015]其中，
RLT
为光行时，
ρ
up
为上行信号传输距离，
C
为光速；通过下式更新探测器上的转发时刻：
[0016]t
′
V
＝
t
V
+RLT
[0017]其中，
t
′
V
为更新后的转发时刻，
t
V
为转发时刻的初值；根据更新后的转发时刻更新上行信号传输距离，将更新前的转发时刻对应的上行信号传输距离设置为预设距离，并确定更新后的上行信号传输距离的误差值，直至误差值小于等于误差阈值
。
[0018]可选地，在地面观测站接收探测器发送的信号的情况下，多普勒频率值为下行多普勒频率值，根据修正值和初始频点计算地面观测站和探测器通信时的信号频率值包括：通过下式计算下行多普勒频率值：
[0019][0020]其中，
dop
down
为下行多普勒频率值，
f
down
为下行初始频点，
c
为光速，为下行信号传输距离变化率，
t
R
为地面观测站接收信号的时刻
。
[0021]可选地，在地面观测站接收探测器发送的信号的情况下，根据位置参数计算地面观测站和探测器之间的信号传输距离的误差值包括：获取地面观测站接收到信号的时刻
t
R
，并确定探测器上的转发时刻的初值
t
V
＝
t
R
；通过下式计算下行信号传输距离：
[0022][0023]其中，
ρ
down
为下行信号传输距离，为
t
V
时刻探测器的坐标，为
t
R
时刻地面观测站的坐标；根据位置参数确定预设距离，并将下行信号传输距离与预设距离的差值的绝对值确定为误差值
。
[0024]可选地，在对比结果指示误差值大于误差阈值的情况下，计算光行时，并根据光行时和位置参数重新计算信号传输距离的误差值，直至计算得到的误差值小于等于误差阈值包括：通过下式计算光行时：
[0025]RLT
＝
ρ
down
/c
[0026]其中，
RLT
为光行时，
ρ
down
为下行信号传输距离，
C
为光速；通过下式更新探测器上的转发时刻：
[0027]t
′
V
＝
t
V
‑
RLT
[0028]其中，
t
′
V
为更新后的转发时刻，
t
V
为转发时刻的初值；根据更新后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种通信信号频率值的确定方法，其特征在于，包括：获取地面观测站和探测器通信时对应的位置参数，其中，所述位置参数至少包括以下之一：所述地面观测站的坐标
、
所述探测器的星历以及信号传输的初始频点；根据所述位置参数计算所述地面观测站和探测器之间的信号传输距离的误差值，并将所述误差值与误差阈值进行对比，得到对比结果；在所述对比结果指示所述误差值大于所述误差阈值的情况下，计算光行时，并根据所述光行时和所述位置参数重新计算所述信号传输距离的误差值，直至计算得到的所述误差值小于等于所述误差阈值，并确定所述信号传输距离的变化率；根据所述信号传输距离的变化率计算多普勒频率值，并将所述多普勒频率值确定为所述初始频点的修正值，根据所述修正值和所述初始频点计算所述地面观测站和所述探测器通信时的信号频率值
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述地面观测站向所述探测器发送信号的情况下，所述多普勒频率值为上行多普勒频率值，根据所述修正值和所述初始频点计算所述地面观测站和所述探测器通信时的信号频率值包括：通过下式计算所述上行多普勒频率值：其中，
dop
up
为所述上行多普勒频率值，
f
up
为上行初始频点，
C
为光速，为上行信号传输距离的变化率，
t
R
为所述地面观测站发送信号的时刻
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述地面观测站向所述探测器发送信号的情况下，根据所述位置参数计算所述地面观测站和探测器之间的信号传输距离的误差值包括：获取所述地面观测站发送信号的时刻
t
T
，并确定所述探测器上的转发时刻的初值
t
V
＝
t
T
；通过下式计算所述上行信号传输距离：其中，
ρ
up
为所述上行信号传输距离，为
t
V
时刻所述探测器的坐标，为
t
T
时刻所述地面观测站的坐标；根据所述位置参数确定预设距离，并将所述上行信号传输距离与所述预设距离之差的绝对值确定为所述误差值
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述对比结果指示所述误差值大于所述误差阈值的情况下，计算光行时，并根据所述光行时和所述位置参数重新计算所述信号传输距离的误差值，直至计算得到的所述误差值小于等于所述误差阈值包括：通过下式计算所述光行时：
RLT
＝
ρ
up
/c
其中，
RLT
为所述光行时，
ρ
up
为所述上行信号传输距离，
C
为光速；通过下式更新所述探测器上的所述转发时刻：
t
′
V
＝
t
V
+RLT
其中，
t
′
V
为更新后的所述转发时刻，
t
V
为所述转发时刻的初值；根据更新后的所述转发时刻更新所述上行信号传输距离，将更新前的所述转发时刻对应的所述上行信号传输距离设置为所述预设距离，并确定更新后的所述上行信号传输距离的误差值，直至所述误差值小于等于所述误差阈值
。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述地面观测站接收所述探测器发送的信号的情况...

【专利技术属性】
技术研发人员：段建锋，张宇，孔静，李翠兰，宋辰，慎千慧，陈铭，陈明，牛东文，梁猛，
申请(专利权)人：北京航天飞行控制中心，
类型：发明
国别省市：