导航卫星参考频率的星上自主完好性监测方法研究

基本信息
批准号:11403018
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:唐升
学科分类:
依托单位:西北大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:袁永德,王亮,刘成,张远,邓周虎
关键词:
异常隔离星上参考频率及时告警异常检测异常识别
结项摘要

Adopting space atomic clock as the original reference, the onboard time/frequency generation and maintenance system utilizes related software and hardware resources to provide accurate, stable and continuous reference frequency for the navigation satellite. The performance of the reference frequency is closely related to the positioning precision of the satellite navigation system, so it is necessary to perform integrity monitoring of the reference frequency. As the conventional method of integrity monitoring, ground-based monitoring system has the drawbacks of high dependence on the ground and poor time-to-alert performance. In order to solve this problem, this project considers autonomous integrity monitoring onboard satellite, and puts forward a digital frequency measurement method based on sinusoidal beat technique, by which high-accuracy inter-comparison and measurement of the master and slave reference frequency can be carried out. Subsequently, a forecasting model based on adaptively robust filtering technique is studied and built to meet the demand of the forecast and comparison of the frequency difference,which is an important prerequisite for reference frequency anomaly detection. In addition, a method of oscillator intervention and a method of time-frequency distribution rényi entropy analysis are proposed to achieve the goal of reference frequency anomaly isolation and identification onboard the navigation satellite.

导航卫星时频生成与保持系统以星载原子钟输出频率为参考,综合相关软硬件资源为导航卫星有效载荷提供星上参考频率。导航卫星参考频率的准确性、稳定性和连续性会直接影响卫星导航系统的定位精度,因此导航卫星在轨运行期间有必要对星上参考频率实施完好性监测。对于星上参考频率的完好性监测可分为星上自主监测和地基辅助监测两种模式。依靠地基辅助技术实施星上参考频率的完好性监测可以降低卫星载荷的复杂度,但其星地闭环的处理模式会导致监测系统及时告警的能力较差。本课题拟开展导航卫星参考频率的星上自主完好性监测方法的研究,提出正弦差拍数字化测频方法实现星上参考频率主、备链路的高精度比对测量,提出自适应抗差滤波频差预测比较的方法实现星上参考频率的异常检测,提出中间振荡器介入的方法实现星上参考频率的异常隔离,提出基于时频分布Rényi熵特征分析的方法实现星上参考频率的异常识别。

项目摘要

导航卫星发射升空时会受到冲击振动和加速度的影响,在轨运行期间还会遭受复杂的太空热辐射、电磁辐射以及自身电路的物理性老化等危害,因此导航卫星时频生成与保持系统工作运行期间可能会出现故障,导致星上参考频率的突发性异常。而导航卫星参考频率的准确性、稳定性和连续性会直接影响卫星导航系统的定位精度,因此导航卫星在轨运行期间有必要对其参考频率实施完好性监测。为了能够准确检测异常并及时告警,导航卫星参考频率星上自主检测不可或缺。本项目开展了导航卫星参考频率的星上自主完好性监测方法的研究。具体研究了基于FPGA的正弦差拍数字化测频方法实现星上参考频率主、备链路的高精度比对测量,并研制了系统原理样机;设计了二次多项式和αβγ滤波器的频差预测模型,借此实现星上参考频率的异常检测;使用中间振荡器介入的方法实现星上参考频率的异常隔离;提出了基于时频分布Rényi熵特征分析的方法实现星上参考频率的异常识别。本项目的部分研究成果有望为导航卫星有效载荷的工程研制提供一种新思路和技术支撑。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

居住环境多维剥夺的地理识别及类型划分——以郑州主城区为例

居住环境多维剥夺的地理识别及类型划分——以郑州主城区为例

DOI:10.11821/dlyj201810008
发表时间:2018
2

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018
3

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

DOI:10.19650/j.cnki.cjsi.J2007019
发表时间:2021
4

基于余量谐波平衡的两质点动力学系统振动频率与响应分析

基于余量谐波平衡的两质点动力学系统振动频率与响应分析

DOI:10.6052/1672⁃6553⁃2017⁃059
发表时间:2018
5

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

DOI:10.3724/sp.j.1089.2022.19009
发表时间:2022

唐升的其他基金

相似国自然基金

1

北斗导航卫星星上参考基准研究

批准号:11403077
批准年份:2014
负责人:赵罡
学科分类:A1801
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

多星座卫星导航系统的航空GNSS接收机自主完好性监测技术研究

批准号:61571309
批准年份:2015
负责人:王尔申
学科分类:F0106
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

基于星上自主完好性监测和星间链路的北斗全球系统完好性新算法研究

批准号:41674041
批准年份:2016
负责人:曹月玲
学科分类:D0402
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
4

脉冲星导航周期跃变自主监测

批准号:61803373
批准年份:2018
负责人:张新源
学科分类:F0307
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目