星載高精度時頻管理技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、高精度時頻管理技術(shù)是一種可以廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星星座、編隊衛(wèi)星飛行的技術(shù)。能夠提供星座衛(wèi)星間統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)星間時頻同步，可以大幅度提高衛(wèi)星之間以及星地之間的時頻同步性能，提升多顆衛(wèi)星之間或者飛行器之間完成特定任務(wù)的協(xié)作攻關(guān)能力。
　　 本文根據(jù)編隊衛(wèi)星時差/頻差聯(lián)合定位對星間時間、頻率的高精度同步需求，提出了一種星座的時頻統(tǒng)一系統(tǒng)方案，給出了系統(tǒng)的整體組成結(jié)構(gòu)、優(yōu)化的冗余備份策略、星座時頻系統(tǒng)軟件的工作流程;并從系統(tǒng)設(shè)計、器件選

2、擇、優(yōu)化算法多個方面入手，實(shí)現(xiàn)星座時頻基準(zhǔn)一致性的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo);提出并設(shè)計實(shí)現(xiàn)了一種高精度時差外推算法，解決了在星座沒有時差數(shù)據(jù)時協(xié)同工作的技術(shù)難題，為星上有效載荷提供時間支持;設(shè)計出一種不依賴于修改硬件設(shè)計的DSP抗單粒子方案，實(shí)現(xiàn)對可靠性較低的存儲器件上的數(shù)據(jù)進(jìn)行在軌糾錯，以保證程序的可靠運(yùn)行，極大地降低了設(shè)備的硬件成本、空間成本以及時間成本;并針對空間環(huán)境惡劣的特點(diǎn)，進(jìn)行了產(chǎn)品可靠性設(shè)計;最后給出了產(chǎn)品性能，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證，確保了

3、系統(tǒng)設(shè)計的有效性和可行性。
　　 研究所取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn):
　　 (1)針對編隊飛行衛(wèi)星星座，采用DSP+FPGA的數(shù)字信號處理架構(gòu)，提出一種完整的星載高精度時頻管理方案;
　　 (2)通過原子頻標(biāo)設(shè)計、優(yōu)化基準(zhǔn)頻率源模塊和LVDS接口等設(shè)計確保了時頻基準(zhǔn)一致性;
　　 (3)時頻處理單元給出了一種不依賴于修改硬件設(shè)計的DSP抗單粒子翻轉(zhuǎn)設(shè)計方法，利用少量代碼（糾錯部分代碼）重加載的程序運(yùn)行方式，在