卫星在轨时钟源频率特性评估方法研究及应用

《卫星在轨时钟源频率特性评估方法研究及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、V01．25No．1航天器工程第25卷第1期90SPACECRAFTENGINEERING2016年2月卫星在轨时钟源频率特性评估方法研究及应用陈(北京空间曦李文东姜东升飞行器总体设计部，北京100094)摘要针对传统评价卫星在轨时钟源频率特性方法，在实际应用中存在占用地面测控资源、主性较低及评估精确性受限的问题，提出以星载高稳钟源作为参考频率源，基于遥测数据评价卫时钟源频率特性的方法，并详细介绍了其方案设计、数据处理流程以及在轨实际应用的情况。该法具有原理简单、算法简便、资源占用少、应用性强的优势，可有效解决传统方法在实际应用中遇的问题。关键词卫星时间；准确

2、度；稳定度中图分类号：V423．41文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2016．01．014ResearchandApplicationonEvaluationMethodforTimeStabilityofOn‘orbitSatelliteCHENXiLIWendongJIANGDongsheng(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：ThetraditionaIevaluationmethodforfrequ

3、encystabilityandaccuracyofon—orbitsatel—litehassomeproblemsintheapplication，suchasconsumeofTT&Cresources，poorautonomy，andlowaccuracyofassessment．Thepaperpresentsanevaluationmethodofsatellitetimestabili—tybasedonsatelliteremotesensingdata，whichmakesuseofthehighstabilityclockinthesate

4、l一1iteasareferencefrequencysource．Thenewevaluationmethodsolvestheproblemsintheappli—cationofthetraditionalmethodandhasmanyadvantages，includingconciseness，convenience，be—ingeconomicalandKeywords：satellite1引言promising．time；accuracy；stability卫星时间一般指星务管理分系统或数据管理分系统提供的时间，是卫星遥测数据采集、下传以及程控

5、指令执行的基准，也是卫星确定自身所处空间位置所依据的重要信息。若卫星时间出现较大偏差，则会影响卫星载荷预期侦测的范围、姿态控制的精度以及地面监测判读的准确性。监测分析卫星在轨时钟源频率准确度及稳定度，对保障卫星在轨稳定运行和有效载荷正常应用具有重要意义。卫星时间是由星载晶体振荡器输出的高稳频率作为计时基准，以某特定时间作为计时零点累加形成的时间[1]，在地面试验测试时会对星载晶体振荡器的频率特性，包括准确度及稳定度进行测量考核，但由于卫星在太空环境中，工作环境十分恶劣，真空、微重力、温度变化、电磁场变化、自然辐射影响等诸多因素共同作用，会使星载晶体振荡器输出频

6、率收稿日期：2015-08—13；修回日期：2015—11一05作者简介：陈曦，男，工程师，研究方向为航天器在轨运行管理。Email：285973147@qq．com。自星、万到第1期陈曦等：卫星在轨时钟源频率特性评估方法研究及应用产生漂移，从而导致卫星时间出现偏差[2]，因此须要对卫星在轨时钟源的频率特性进行长期监测评估。首先考核卫星时钟源在轨的真实特性，并且当发现卫星时钟源的频率准确度或稳定度不满足使用要求时，及时调整时间管理策略，或者启动备份手段进行应对维护。这对保障卫星在轨安全稳定运行和有效载荷正常使用具有重要意义。目前，国内外应用较普遍的在轨卫星时钟

7、源频率特性评价方法为地面钟源比时法[3’5]，其在实际应用中存在占用资源多、受限制条件多等问题。针对这些问题，本文提出了一种基于星载高稳钟源的卫星在轨时钟源频率特性评估方法，介绍了方法的原理、数据处理流程以及在轨实际应用情况，可为卫星运行和使用过程中的时间管理提供参考。2在轨卫星时钟源频率特性评估方法2．1传统方案及存在问题利用地面钟源比时法评估在轨卫星时钟源频率特性，选用地面测控站时间作为参考时间源，具体方案是利用卫星测控的上下行信道，在地面测控站定时控制下，卫星传送时间信号至地面测控站，实现星地时间差的比对，然后根据比时法测量频率特性的原理[6]，获得在轨

8、卫星时钟源的频率准确度和稳定度。系统框