一种基于RS485总线的低轨卫星多节点校时方法和系统与流程

本发明涉及卫星信息和软件。更具体地，涉及一种基于rs485总线的低轨卫星多节点校时方法和系统。

背景技术：

1、卫星在轨运行期间需要时间系统支持，时间系统为星载计算机等设备提供时间基准，按照约定的协议方法对其进行时间校准。一般星载计算机的时间由导航接收机进行时间校准，导航接收机一般作为星上时间基准的源头，可以通过导航卫星完成自身的定位和时间校准，再通过rs422接口将秒脉冲对时信号发送给星载计算机，并通过通讯接口将秒脉冲发送时刻的时间信息数字量发送给星载计算机，星载计算机根据这些信息完成自身的校时。星载计算机时间校准后，一般通过1553b总线或can总线等通讯接口将时间信息数字量发送给各个需要时间校准的载荷设备。

2、在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：对于功能复杂且有授时需求的载荷设备较多的卫星，且精度要求较高，一般优于1us。例如有15个设备有授时需求，以往一般星载计算机自身时间校准后，向15个设备授时。采用以往的基于rs422接口的秒脉冲授时方式存在一些问题，第一是这种方式一般通过点对点的发送秒脉冲信号，因此需要信号源端的接口数量多，电路繁冗；第二是接线复杂，占用的重量大，15个设备每个需要一个rs422秒脉冲，共需要15个秒脉冲信号，一个rs422秒脉冲信号需要4个接点，则共需要60个接点。或者以往通过1553b总线或can总线等通讯接口实现数字量授时，则授时精度一般在200us量级，无法达到优于1us的高精度要求。

3、因此，需要提供一种基于rs485总线的低轨卫星多节点校时方法和系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于rs485总线的低轨卫星多节点校时方法和系统，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

2、为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

3、本发明第一方面提供一种基于rs485总线的低轨卫星多节点校时方法，该方法包括

4、根据导航卫星发射的无线电时间信息完成导航接收机的自身校时；

5、根据所述导航接收机输出的秒脉冲信号和时间信息完成星载计算机自身校时并进行时间广播；

6、通过所述星载计算机广播输出的秒脉冲信号和时间信息对校时需求设备进行校时。

7、可选地，所述导航接收机对所述导航卫星发出的无线电信号进行处理，解调出无线电时间信息，通过所述无线电时间信息完成自身校时，并输出秒脉冲信号。

8、可选地，所述完成星载计算机自身校时包括星载计算机底层fpga接收所述导航接收机输出的秒脉冲信号，并进入秒脉冲中断状态，记录当前时刻时间t0。

9、可选地，所述完成星载计算机自身校时还包括星载计算机应用层软件获取所述导航接收机输出的秒脉冲时刻的时间信息tp，并将所述时间信息发送至所述星载计算机底层fpga，记录获取到时间信息的时刻t1。

10、可选地，所述星载计算机根据所述t0、tp和t1计算当前的校时时间t，t＝tp+(t1-t0)，完成所述星载计算机自身校时。

11、可选地，所述对星载计算机进行时间广播包括所述星载计算机接进入秒脉冲中断后，在第一预设时段内星载计算机通过can通信接口向所述导航接收机获取秒脉冲时刻的时间信息，若所述秒脉冲时刻的时间信息判定为有效后通过can总线将秒脉冲时刻的时间信息进行广播。

12、可选地，所述对校时需求设备进行校时包括所述校时需求设备接收所述星载计算机输出的秒脉冲信号，进入秒脉冲中断状态，记录当前时刻时间tu0。

13、可选地，所述对校时需求设备进行校时还包括所述校时需求设备接收所述星载计算机广播秒脉冲时刻的时间信息tup，并记录获取到时间信息的时刻tu1。

14、可选地，所述校时需求设备根据所述tu0、tup和tu1计算当前的校时时间tu，完成所述校时需求设备的校时，

15、tu＝tup+(tu1-tu0)+△t，

16、其中，△t是所述星载计算机接收到秒脉冲信号进入秒脉冲中断后，通过rs485总线转发时的转发精度。

17、本发明第二方面提供一种基于rs485总线的低轨卫星多节点校时系统，该系统包括：导航卫星、导航接收机、星载计算机和校时需求设备，其中，

18、所述导航卫星，用于发射无线电时间信息，提供时间信息基准；

19、所述导航接收机，用于接收所述导航卫星发射的无线电时间信息并完成自身校时，并向星载计算机输出秒脉冲信号；

20、所述星载计算机，用于接收秒脉冲信号和秒脉冲时刻的时间信息，完成自身校时并进行时间广播；

21、所述校时需求设备，用于接收所述星载计算机广播的秒脉冲信号和秒脉冲时刻的时间信息，完成校时。

22、本发明的有益效果如下：

23、本发明采用rs485接口提供秒脉冲信号，这种接口信号以总线的形式将各个有对时需求的单机组网，最多支持32个接收节点，相对以往的点对点的方式，同步性更优，大大降低了星载计算机接口数量，同时减少了软件调用的接口函数和减少软件运行的耗时；秒脉冲信号发起源端可以是星载计算机或导航接收机，各个需求端只做信号接收。由于采用了总线方式，因此秒脉冲信号源端的接口数量只需要一路信号，接口数量和芯片数量大幅度降低，对应的外部连接线缆芯数显著减少，连接关系更加简便，减少了接口数量且降低了电缆重量，解决了以往卫星有校时需求设备较多时信号连接复杂或者校时精度差的问题，实现各设备的高精度校时。

技术特征：

1.一种基于rs485总线的低轨卫星多节点校时方法，其特征在于，该方法包括

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导航接收机对所述导航卫星发出的无线电信号进行处理，解调出无线电时间信息，通过所述无线电时间信息完成自身校时，并输出秒脉冲信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述完成星载计算机自身校时包括星载计算机底层fpga接收所述导航接收机输出的秒脉冲信号，并进入秒脉冲中断状态，记录当前时刻时间t0。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述完成星载计算机自身校时还包括星载计算机应用层软件获取所述导航接收机输出的秒脉冲时刻的时间信息tp，并将所述时间信息发送至所述星载计算机底层fpga，记录获取到时间信息的时刻t1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述星载计算机根据所述t0、tp和t1计算当前的校时时间t，t＝tp+(t1-t0)，完成所述星载计算机自身校时。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对星载计算机进行时间广播包括所述星载计算机接进入秒脉冲中断后，在第一预设时段内星载计算机通过can通信接口向所述导航接收机获取秒脉冲时刻的时间信息，若所述秒脉冲时刻的时间信息判定为有效后通过can总线将秒脉冲时刻的时间信息进行广播。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对校时需求设备进行校时包括所述校时需求设备接收所述星载计算机输出的秒脉冲信号，进入秒脉冲中断状态，记录当前时刻时间tu0。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对校时需求设备进行校时还包括所述校时需求设备接收所述星载计算机广播秒脉冲时刻的时间信息tup，并记录获取到时间信息的时刻tu1。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述校时需求设备根据所述tu0、tup和tu1计算当前的校时时间tu，完成所述校时需求设备的校时，

10.一种基于rs485总线的低轨卫星多节点校时系统，其特征在于，该系统包括：导航卫星、导航接收机、星载计算机和校时需求设备，其中，

技术总结本发明公开一种基于RS485总线的低轨卫星多节点校时方法和系统，该方法包括根据导航卫星发射的无线电时间信息完成导航接收机的自身校时；根据所述导航接收机输出的时间信息完成星载计算机自身校时并进行时间广播；接收所述星载计算机输出的时间信息对校时需求设备进行校时。本发明利用RS485总线将卫星上有校时需求的设备以手拉手总线形式连接，以星载计算机为主节点发送高精度秒脉冲信号，其它设备作为从节点接收信号，按照本发明的方法实现高精度校时，解决了卫星校时需求设备较多时信号连接复杂或者校时精度差的问题。技术研发人员：李月朋,王鑫,吴文斌,高倩,刘华雄受保护的技术使用者：航天科工空间工程发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/14