[发明专利]无星地对接试验测站星地校时的方法

说明书

技术领域

本发明属于航天技术领域，具体涉及航天器测控技术领域。

背景技术

航天器测控领域中，为保障卫星变轨修正量的精确度及准确性，需要确保星地时间一致，星地时差要求保持在5ms内，即星上时间与地面时间之差控制在5ms范围内，特殊情况下则需控制在1ms范围内。通常，卫星变轨控制修正量的计算由地面任务中心生成，随后由地面测站将任务中心的加工数据注入到卫星上，在此过程中若天地时差未控制在上述范围内，则卫星变轨控制修正量的星地时间基准不一致，将会极大地影响轨控的精度。通过地面测站对卫星校时确保星地时间一致，是提升卫星轨控质量的有效措施，因此地面测站任务时必须具备星地校时功能，才能确保天地时差控制在任务限制的阈值内。

目前，进行星地对接试验是测站开展星地校时的前提。因为地面测站星地对接试验是获得星地设备固定时延的唯一途径，而星地设备固定时延和星地距离决定着卫星与地面测站的星地时差，为实现对卫星的准确校时，此时必须将卫星测控分系统正样件运至测站进行对接试验，才能获得星地设备固定时延值。其他测站若要具备校时能力，则需要将卫星测控分系统正样件运送至每一个测站进行对接试验才能实现。若该地面测站未进行对接试验，或者该地面测站地处偏远亦或远在国外不方便进行对接试验，则该测站不能获得星地设备固定时延进而不能完成。若该测站地处偏远亦或远在国外，则运送设备进行对接试验的过程和手续冗长繁琐，此过程中时间及物资成本的投入巨大，非常不利于航天测控任务的成本节约，同时也将影响任务的完成期限不利于测控任务的如期实现。

发明内容

本发明的目的在于解决地面测站无条件进行星地对接试验，无法获取星地设备固定时延完成测站星地校时的问题。提供一种无星地对接试验测站星地校时的方法，以满足无条件开展星地对接试验的地面测站星地校时的需求。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下包括如下步骤：

步骤一、在测站A与B的共视弧段内，由公式(1)获取测站A的星地时差并校时

ΔT_A＝T_cz-(T₀+T_wx)-Δt_A-Δt_AR(1)

步骤二、在测站A与B的共视弧段内，由公式(2)推算测站B的星地设备固定时延

Δt_B＝T_cz-(T₀+T_wx)-ΔT_A-Δt_BR(2)

步骤三、在测站B跟踪弧段内，由公式(3)获取B测站星地时差并校时

ΔT_B＝T_cz-(T₀+T_wx)-Δt_B-Δt_BR(3)

步骤四、在测站B与C共视弧段内，循环步骤二、三分别获取C测站星地设备固定时延Δt_C和星地时差ΔT_C并校时；

步骤五、其它无星地对接试验测站星地时差的获取同步骤二至四；

其中：A为有对接试验测站，B、C为无对接试验测站，测站A与B及B与C之间有共视弧段；ΔT_A为A测站星地时差；T_cz为地面测站时间；T₀为星上时间起始时刻；T_wx为遥测帧中星上时间，相对于星上起始时刻计时，T₀+T_wx构成了星上时间；Δt_A为A测站星地设备固定时延，以天地测控正样对接获取的数据为准；Δt_AR为A测站到卫星的空间传输时延，由任务中心计算得到；Δt_B为B测站星地设备固定时延；Δt_BR为B测站到卫星的空间传输时延；ΔT_B为B测站星地时差。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明可以在仅进行一个测站星地测控对接的情况下，利用任务中与该测站有共视弧段的其它测站进行星地校时，并可以此类推到其他测站，故此可以由一个便于开展对接试验的测站校时信息推测其他未进行对接试验测站的校时信息，使得未进地面对接试验的测站也能具备校时功能，极大增强了测站校时的灵活性。