高时统精度的卫星成像系统技术方案

本发明专利技术提供一种高时统精度的卫星成像系统，包括卫星平台、多光谱相机控制器和多光谱相机成像单元，对多光谱相机成像单元接收到的秒脉冲和时标进行检测；当秒脉冲正常而时标异常时，利用秒脉冲的有效下降沿之间的计数值进行多光谱相机成像单元本地晶体频率偏差的校正，利用双向秒脉冲的传输进行秒脉冲的延迟测量；当检测到秒脉冲和时标均正常时，在秒脉冲正常而时标异常时操作的基础上，利用时标的整秒值替换本地计时的整秒值；当检测到秒脉冲异常而时标正常时，使用时标和时标的延时进行本地时间戳的替换，同时使用频率校正系数对时间戳进行校正；当检测到秒脉冲和时标均异常时，使用频率校正系数对时间戳进行校正，以保证卫星平台的时间戳精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分辨率卫星成像，尤其涉及一种高时统精度的卫星成像系统。

技术介绍

1、对于高分辨率卫星成像应用，时统精度的偏差会导致卫星定位精度下降，因此通常配备高精度的秒脉冲和时标。在高精度的秒脉冲和时标都正常的情况下，保证足够的时统精度相对容易实现。然而当秒脉冲出现缺失或加密的情况，成像单元的本地晶体的频率偏差会持续累积而无法定期清除，会影响输出时间戳的精度；尤其是在秒脉冲不可用且卫星平台输出的时标也出现异常的特殊情况时，输出的时间戳精度更难以保障。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本专利技术提出一种能适应各种在轨异常状态的高时统精度的卫星成像系统。

2、本专利技术提供的高时统精度的卫星成像系统，包括：卫星平台、多光谱相机控制器和多光谱相机成像单元，卫星平台用于输出秒脉冲、时标和时间戳，多光谱相机控制器用于接收秒脉冲、时标和时间戳并转发至多光谱相机成像单元；

3、对多光谱相机成像单元接收到的秒脉冲和时标进行检测；

4、当检测到秒脉冲和时标均正常时，利用秒脉冲的有效下降沿本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高时统精度的卫星成像系统，其特征在于，包括：卫星平台、多光谱相机控制器和多光谱相机成像单元，卫星平台用于输出秒脉冲、时标和时间戳，多光谱相机控制器用于接收秒脉冲、时标和时间戳并转发至多光谱相机成像单元；

2.根据权利要求1所述的高时统精度的卫星成像系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的高时统精度的卫星成像系统，其特征在于，多光谱相机成像单元本地晶体的频率偏差指标为xppm，秒脉冲的精度为yμs；当锁存的微秒计数器的当前计数值check_cnt_us与1000000的偏差在x+y+1以内，则认为秒脉冲正常；当锁存的微秒计数器的当前计数值与1000000...

【技术特征摘要】

1.一种高时统精度的卫星成像系统，其特征在于，包括：卫星平台、多光谱相机控制器和多光谱相机成像单元，卫星平台用于输出秒脉冲、时标和时间戳，多光谱相机控制器用于接收秒脉冲、时标和时间戳并转发至多光谱相机成像单元；

2.根据权利要求1所述的高时统精度的卫星成像系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的高时统精度的卫星成像系统，其特征在于，多光谱相机成像单元本地晶体的频率偏差指标为xppm，秒脉冲的精度为yμs；当锁存的微秒计数器的当前计数值check_cnt_us与1000000的偏差在x+y+1以内，则认为秒脉冲正常；当锁存的微秒计数器的当前计数值与1000000的偏差在x+y+1以外，则认为秒脉冲异常。

4.根据权利要求3所述的高时统精度的卫星成像系统，其特征在于，判断多光谱相机成像单元连续三次接收到卫星平台输出的时间戳差值与1s之间的偏差是否在时间戳接收偏差σ范围内；若三次的偏差都小于时间戳接收偏差σ，则判断时标正常，否则判断时标异常。

5.根据权利要求4所述的高时统精度的卫星成像系统，其特征在于，多光谱相机成像单元在检测到秒脉冲的下降沿后，将检测到的秒脉冲经多光谱相机控制器返回卫星平台；卫星平台在发送秒脉冲后开始计时，在接收到返回的秒脉冲后计时停止，将此计数值的一半作为秒脉冲从卫星平台到多光谱相机成像单元的延时长度κ。

6.根据权利要求5所述的高时统精度的卫星成像系统，其特征在于，当检测到秒脉冲和时标均正常时，将时标与时标的延时送入第二本地计时模块进行相加后作为卫星平台校正时标；多光谱相机成像单元本地晶体的计时时钟和秒脉冲送入第三本地计时模块，利用秒脉冲的下降沿对计数器进行置1，输出第二本地计时，第二本地计时送入第二频率偏差校正模块，根据式(2)计算本地时间1s内小数部分的真实值，从而获得校正后的第二本地计时；延时长度κ、校正后的第二本地计时、卫星平台校正时标和秒脉冲同时送入第二校正模块，在检测到秒脉冲的下降沿时将本地时标整秒计数值...

【专利技术属性】
技术研发人员：余达，薛栋林，薛旭成，郭疆，刘强，姜肖楠，李祥之，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：