一种有效载荷地面测试系统星地时间的同步方法

发布时间：2020-02-10 15:26

【摘要】：针对有效载荷地面测试系统难以适应卫星有效载荷工作模式快速切换的问题,文章提出了一种有效载荷地面测试系统星地时间的同步方法。该方法利用测试局域网中卫星遥测帧广播的频率实现了星地时间的同步,根据遥控指令使地面测试系统准确切换状态以配合有效载荷的测试。星地时间的同步为地面测试系统的状态记录提供了时间标志,可作为有效载荷数据判读的输入条件。此方法易于实现,通用性强,可为有星地时间同步需求的地面测试系统提供设计参考。
【图文】：

应答机共同完成［１３］。星务主机通过星上ＣＡＮ总线定时向各分系统下位机轮询并接收应答数据，再将应答数据组成遥测帧，最后发送给测控应答机。测控应答机按照固定码速率将遥测帧调制到射频信号上下传。时间系统负责向星务主机和各分系统提供时间基准，确保遥测帧的周期性和与星上时间的同步性。地面测控系统接收卫星遥测的射频信号，在译码后将遥测帧发送给主测试计算机。主测试计算机将接收到的遥测帧在测试局域网中进行广播。遥测显示计算机接收并解析遥测郑卫星地面测试系统接收卫星遥测数据的过程如图１所示。图１卫星地面测试系统接收遥测数据过程Ｆｉｇ．１Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙｒｅｃｉｅｖｉｎｇｏｆｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｇｒｏｕｎｄｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ目前，我国卫星遥测基本上实施ＰＣＭ遥测标准，并且ＰＣＭ遥测有固定的帧长度［１３］。卫星遥测帧由测控应答机以固定码速率下传，在地面测控系统中译码和传输延迟时间固定不变，在测试局域网中由主测试计算机到遥测显示计算机的卫星遥测帧广播路径固定不变。星务主机按照星上时间系统的１３２航天器工程２５卷

动时刻和星地时间同步信号来获知的。而有效载荷工作模式的启动取决于卫星遥控指令的接收时刻。有效载荷测试所涉及卫星遥控指令主要是通过星上ＣＡＮ总线发送给有效载荷下位机，其发送方式主要分为两种：程控指令和间接指令。前者是由星务主机在事先设定的时刻将遥控指令发送给有效载荷，即预先设定的时刻就是有效载荷工作模式启动时刻。而后者是由星务主机接收到遥控指令后即时发给有效载荷，故间接指令接收时刻需要根据测试局域网中的卫星遥控指令的广播时刻来确定。卫星地面测试系统发送卫星遥控指令的过程如图２所示。由图２可知，总控计算机是卫星地面测试系统的人机交互接口，负责向地面测控系统和主测试计算机发送卫星遥控指令。主测试计算机接收遥控指令并在测试局域网中进行广播。遥测显示计算机接收并解译遥控指令。卫星的遥控指令分别传输到卫星和遥测显示计算机的传输路径和延迟时间是固定的。因此，地面测试系统可以通过接收测试局域网中广播的遥控指令来获得有效载荷工作模式启动的时刻。另外，由于遥控指令分别传输至卫星和遥测显示计算机的路径存在差异，导致两者的到达时间存在差异，影响地面测试系统启动信号的准确性。为确保测试启动信号的准确性，需要对测试启动信号的时刻进行修正。图２卫星地面测试系统发送遥控指令示意图Ｆｉｇ．２Ｔｅｌｅｃｏｍｍａｎｄｓｅｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｇｒｏｕｎｄｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ３有效载荷地面测试系统构成有效载荷的地面测试主要工作原理是有效载荷信号模拟源向星载有效载荷发送模拟信号，地面有效载荷测试计算机判读有效载荷数据，从而完成对有效载荷的功能、性能的测试。有效载荷地面测试系统是由测试控制计算机和有效

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