[发明专利]一种低轨卫星时频同步方法、系统、电子设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种低轨卫星时频同步方法、系统、电子设备和存储介质，该方法包括：基于低轨卫星频率源的基准频率信号，获取导航卫星的观测数据；观测数据包括伪距观测值和载波相位观测值；基于伪距观测值和载波相位观测值和地面上注的精密信息进行精密单点定位，得到低轨卫星的位置信息；精密信息包括导航卫星的精密轨道信息和精密钟差信息；基于低轨卫星的位置信息确定基准时间，生成基准时间脉冲信号；基于基准时间脉冲信号，对地轨卫星的星上时间和频率源的基准频率信号进行调控，得到调控后的基准频率信号和星上时间。如此，低轨卫星可以独立完成时频同步，可以提高时频同步的精度。

技术领域

本申请涉及卫星技术领域，特别涉及一种低轨卫星时频同步方法、系统、电子设备和存储介质。

背景技术

低轨卫星运行高度在约500至2000千米高度，可搭载通信、导航、遥感等各类载荷，实现地面通讯、定位授时及对地观测等功能。目前，低轨卫星发展迅速，卫星发展也由单颗卫星向星群或星座发展，通过多轨道面部署完成全球服务覆盖，国内外多家单位提出了低轨卫星星座，致力于提供全球覆盖的通信、导航、遥感服务。

低轨宽带通信卫星是目前的热点，利用低轨卫星星座进行地面网络覆盖，可充分满足偏远地区网络发展需求，如Starlink星座计划采用4.2万颗卫星对地提供通信服务，但目前Starlink的服务模式是为地面基站提供网络接入，再由地面基站向用户提供网络服务。低轨通信卫星的发展趋势是为普通用户提供稳定、可靠、低成本的互联网接入，与地面蜂窝通信类似，在向海量用户提供基于时分通信的卫星通信服务时，涉及到用户与卫星的跟踪切换、信号时隙管理等，均需保持良好的星间时间同步。

在应用上，为了更好的实现低轨导航卫星的自主运行，应对低轨卫星的时频同步进行设计；另外利用低轨卫星协同探测共同目标时，也需要卫星间的时间、频率与相位均实现同步，这对时频同步也提出了新的需求。

发明内容

本申请实施例提供了一种低轨卫星时频同步方法、系统、电子设备和存储介质，低轨卫星可以独立完成时频同步，可以提高时频同步的精度。

一方面，本申请实施例提供了一种低轨卫星时频同步方法，包括：

基于低轨卫星频率源的基准频率信号，获取导航卫星的观测数据；观测数据包括伪距观测值和载波相位观测值；

基于伪距观测值和载波相位观测值和地面上注的精密信息进行精密单点定位，得到低轨卫星的位置信息；精密信息包括导航卫星的精密轨道信息和精密钟差信息；

基于低轨卫星的位置信息确定基准时间，生成基准时间脉冲信号；

基于基准时间脉冲信号，对地轨卫星的星上时间和频率源的基准频率信号进行调控，得到调控后的基准频率信号和星上时间。

可选的，导航卫星的观测数据包括多星冗余量信息；

基于低轨卫星频率源的基准频率信号，获取导航卫星的观测数据之后，基于伪距观测值和载波相位观测值和地面上注的精密信息进行精密单点定位之前，方法还包括：

基于多星冗余量信息建立状态矩阵，对导航卫星的完好性进行监测。

可选的，对导航卫星的完好性进行监测之后，方法还包括：

获取完好性监测结果；

根据完好性监测结果，从伪距观测值和载波相位观测值中确定出误差数据；

将误差数据删除，得到删除后的伪距观测值的和载波相位观测值。

可选的，得到调控后的基准频率信号和星上时间之后，方法还包括：

将基准频率信号与基准时间脉冲信号进行匹配，向输出模块发送匹配后的基准频率信号和基准时间脉冲信号；

或；向输出模块发送星上时间。