高精度星间时差测量及补偿技术研究

基本信息
批准号:61401389
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:27.00
负责人:张朝杰
学科分类:
依托单位:浙江大学
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:金小军,娄延年,徐九凌,王瞧,郭攀
关键词:
时差补偿时钟同步微小卫星编队时差测量
结项摘要

Time difference measurement and compensation technique is one of fundamental techniques in satellite formation flying, which is one of the most popular techniques in aerospace field. This research will focus on the key techniques in high accuracy time difference measurement and compensation system, based on the micro-satellite formation flying, which has much restriction on its size and power consumption. On one hand, a method of time difference measurement appropriate for small satellite will be developed, aiming at improving the measurement accuracy with very limited resources in the micro-satellite missions; on the other hand, a compensation technique will be developed in digital form, to reduce the accuracy decay caused by environmental factors. However, the compensation accuracy is limited by the discrete characteristic of digital systems. A method called precisely phase shifting will be applied to solve this issue and to improve the compensation accuracy. Then, a close-loop feedback system will be built with both time difference measurement module and compensation module. The stability of this system will be ensured based on reducing the negative effect of the large time delay, by estimating the real-time time difference with the Kalman filtering technique. The target of this research is to build a time difference measurement and compensation system, which is appropriate for micro-satellite formation flying missions, both theoretically and methodologically. We expect this research can contribute to the development of micro-satellite formation flying techniques.

微小卫星编队飞行是当前国际航天界最为活跃的新技术领域之一,而星间时差测量与补偿技术是微小卫星编队的重要支撑技术。本项目以微小卫星编队应用为背景,对小型化、低功耗等约束条件下的高精度星间时差测量和时差补偿的关键技术进行研究。项目一方面从原理上探索出一种适用于微小卫星的高精度时差测量方法,在微小卫星平台资源有限的前提下提高星间时差测量的精度;另一方面针对时差补偿的数字实现,研究精确数字移相等技术,探索出解决时差补偿精度受限于数字实现问题的方法,提高星间时钟同步的水平;再针对时差测量与时差补偿形成的闭环负反馈系统存在的稳定性问题,应用Kalman滤波等技术,探索出一种时差预估技术以降低延时对环路的影响,提高环路的稳定性。通过项目研究,建立一套完整的适用于微小卫星编队应用的星间时差测量与补偿方案理论和实现方法,从而加快微小卫星编队技术发展的步伐。

项目摘要

本项目以微小卫星编队飞行应用为背景,对编队应用中的星间时差测量和星间时差补偿关键技术进行研究。通过理论、仿真和实验研究,项目取得的主要研究成果包括:(1)提出了基于非相干扩频伪码相位、双单程对发差分的星间时差测量方案,从而在不增加系统硬件资源消耗的前提下有效提高了星间时差测量性能。(2)提出了基于NCO的改进型时差补偿方案,利用dither算法和CP-PLL有效的提高了时差补偿的精度、减小了时差补偿后的相位抖动。(3)首次将星间时差测量系统与星间时差补偿系统进行整合,形成了实时闭环负反馈时差同步系统,大幅提高了时差同步的实时性,弥补了以往系统仅将时差信息进行后处理的缺陷。.研究成果表明项目目标已经实现,而且所达到的时差测量精度与补偿精度达到了目前同领域中的国际先进水平。本项目的研究成果不仅可应用于卫星编队领域,也可推广到其它需要对时差进行高精度同步的应用场合。

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

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
2

气载放射性碘采样测量方法研究进展

气载放射性碘采样测量方法研究进展

DOI:
发表时间:2020
3

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

DOI:
发表时间:2016
4

高庙子钠基膨润土纳米孔隙结构的同步辐射小角散射

高庙子钠基膨润土纳米孔隙结构的同步辐射小角散射

DOI:10.14062/j.issn.0454-5648.2019.10.13
发表时间:2019
5

基于生态系统服务流视角的生态补偿区域划分与标准核算--以石羊河流域为例

基于生态系统服务流视角的生态补偿区域划分与标准核算--以石羊河流域为例

DOI:10.12062/cpre.20210117
发表时间:2021

张朝杰的其他基金

相似国自然基金

1

用于星间大量程距离测量的高精度光学校准技术研究

批准号:61775162
批准年份:2017
负责人:王菊
学科分类:F0503
资助金额:69.00
项目类别:面上项目
2

纳型高精度星敏感器技术研究

批准号:61605007
批准年份:2016
负责人:王刚毅
学科分类:F0510
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

微小型高精度星敏感器技术研究

批准号:61378052
批准年份:2013
负责人:魏新国
学科分类:F0508
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
4

星载P/L-SAR电离层成像误差高精度补偿方法研究

批准号:61801442
批准年份:2018
负责人:李卓
学科分类:F0112
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目