[发明专利]深空X频段测距和干涉一体化信标装置、测量方法和系统

权利要求书

1.一种深空X频段测距和干涉一体化信标装置，其特征在于，包括模型模块，所述模型模块包括如下信标模型：

其中，s(t)为下行信号；P_T为下行信号功率；f_d为下行载波频率；t为时间；m_PN为测距调制度；n为码片索引；c_n为测距伪码序列，T_c为测距伪码序列c_n的码片宽度，所述测距伪码序列c_k及其码片宽度T_c通过对上行测距伪码的捕获及同步得到；m_DOR为DOR音调制度；f_DOR为DOR音的频率；h(t-nT_c)为基带成形滤波器的时间波形，其基本构造形式h(t)如下：

2.根据权利要求1所述的一体化信标装置，其特征在于，上行测距伪码选取T4B码或T2B码。

3.根据权利要求1所述的一体化信标装置，其特征在于，上行测距伪码的码片速率其中，l、k为常数；f_u为上行载波频率。

4.根据权利要求1所述的一体化信标装置，其特征在于，DOR音的频率f_DOR＝f_d/440，测距调制度m_PN和DOR音调制度m_DOR的取值如下：

0.4rad≤m_PN≤1.0rad

0.2rad≤m_DOR≤0.8rad。

5.一种深空X频段测距和干涉一体化信标测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：地面站端与深空航天器端完成载波双向捕获；

S2：地面站端调制和发送所述上行测距伪码；

S3：深空航天器端对所述上行测距伪码完成捕获和再生，得到再生伪码，利用根据权利要求1-4之一所述的一体化信标装置将所述再生伪码和DOR音相位调制于下行载波；

S4：地面站端捕获再生伪码后，获取双向测距值；同时，地面站端采集记录下行载波、伪码测距及DOR音信号；

S5：干涉测量数据处理端利用下行载波、伪码测距信号辅助求解DOR音的模糊度，获取高精度的时延观测量。

6.一种深空X频段测距和干涉一体化信标测量系统，其特征在于，包括深空航天器端、地面站端和干涉测量数据处理端；所述地面站端包括地面测控设备和地面干涉测量设备；

所述深空航天器端包括载波捕获模块、伪码捕获和再生模块以及根据权利要求1-4之一所述的一体化信标装置；所述载波捕获模块用于捕获和转发所述地面测控设备发送的上行载波；所述伪码捕获和再生模块用于捕获所述地面测控设备发送的上行测距伪码，同步生成再生伪码；所述一体化信标装置用于将再生伪码、DOR音相位调制于下行载波并发送至地面站端；

所述地面测控设备用于向所述深空航天器端发送上行载波、捕获所述深空航天器端发送的下行载波、捕获所述深空航天器端发送的再生伪码以及获取双向测距值；所述地面干涉测量设备用于采集记录所述深空航天器端发送的下行载波、伪码测距及DOR音信号；

所述干涉测量数据处理端用于利用下行载波、伪码测距信号辅助求解DOR音的模糊度，获取高精度的时延观测量。