[发明专利]一种卫星姿轨控分系统与GNSS子系统的联试系统

说明书

本发明涉及一种卫星姿轨控分系统与GNSS子系统的联试系统及方法，适用于配备GNSS子系统的卫星地面测试领域。通过地面测试设备给GNSS接收机上注仿真起始时刻的星时和轨道数据，姿轨控分系统的星载计算机通过总线从GNSS接收机获取该数据，同时，姿轨控分系统的地面动力学仿真软件也通过星地测试通道从GNSS接收机得到了同一组数据。通过以上途径，可在地面对卫星在轨的轨道和姿态进行全方位的模拟，完成卫星姿轨控和GNSS子系统的地面联试。

技术领域

本发明涉及一种卫星姿轨控分系统与GNSS子系统的联试系统及方法，适用于配备GNSS子系统的卫星地面测试领域。

背景技术

卫星姿轨控分系统的主要任务是完成卫星由发射到正常在轨运行直至寿命末期各任务阶段的姿态控制、轨道控制。为了实现该功能，卫星必须具有实时确定当前时刻自身在空间轨道上的准确位置和绝对时间的能力。目前卫星获取自身位置和星时的方式主要有两种，一种是地面指令注入结合卫星算法递推获得注入时刻之后的轨道和星时；另一种方式是通过在卫星上配备导航系统来实时地获取自己的位置和星时，比如GNSS子系统。其中第二种方式具有精度高、自主性强的优势。

GNSS子系统具有实时性高、自主性强、精度较高的特点，可以为卫星提供稳定可靠的位置、速度信息和时间信息，使卫星具备全轨道的自主定轨能力，提高卫星的自主管理水平。为了满足卫星在轨运行时的自主高精度测定轨需求，越来越多的卫星配置了GNSS子系统。

GNSS子系统由GNSS接收天线、GNSS前置放大器、GNSS接收机等组成，用于卫星在轨阶段的自主定轨和授时。GNSS子系统利用全球导航星座，能够提供更高精度的自主导航伪距测量信息。GNSS子系统接收

BDS/GPS/GLONASS导航星信号，完成导航定位计算，并向卫星姿轨控分系统提供解算后的本卫星轨道信息和时间信息。

GNSS子系统通过1553B总线向卫星姿轨控分系统提供以下信息：

(1)提供当前GNSS接收机解算后获得的时间信息；

(2)根据GNSS接收天线接收到的GPS、BDS、GLONASS等星座的导航电文，实时解算出的当前自身的位置信息；

(3)时间及导航定位状态标志。

卫星姿轨控分系统中的星载计算机接收到以上轨道和时间等信息后，需要结合恒星敏感器等设备获取对惯性系的姿态，解算得出相对地球或太阳的姿态，并施加相应的控制作用，实现卫星在空间中的姿态指向。

发明内容

本发明的技术所要解决的问题是：针对越来越多的卫星配置GNSS子系统来实现卫星自主导航，提出了一种卫星姿轨控分系统与GNSS子系统的联试系统及方法，一方面可以完成GNSS子系统的测试，另一方面可以验证 GNSS子系统和卫星姿轨控分系统中的星载计算机间的传输协议，并确认星载计算机能否使用GNSS子系统的轨道和星时数据完成实时的姿态和轨道控制。

本发明的技术解决方案是：

一种卫星姿轨控分系统与GNSS子系统的联试系统，该联试系统包括 GNSS信号源上位机、GNSS信号源、GNSS地面发射天线、总控设备、遥测遥控地面设备、主控计算机、飞行动力学仿真计算机和姿轨控分系统地面设备；

所述的联试系统应用在卫星上，所述的卫星上包括遥测遥控单元、GNSS 子系统和姿轨控分系统；

所述的GNSS子系统中包括GNSS接收天线、GNSS前置放大器和 GNSS接收机；

所述的姿轨控分系统中包括星载计算机、敏感器和执行机构；

所述的GNSS信号源上位机用于控制GNSS信号源信号的产生；