星間高精度時(shí)間同步和測距系統(tǒng)的研究.pdf

1、利用分布式小衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)(SAR)進(jìn)行干涉測量成為獲得精確三維地形高程信息的重要手段之一。而分布式小衛(wèi)星SAR完成干涉測量是通過衛(wèi)星間距離(基線)等參數(shù)計(jì)算得出，其精度由基線測量精度所決定，因此星間高精度的距離測量成為實(shí)現(xiàn)干涉測量的前提之一；分布式小衛(wèi)星分別獲得各自的信息后，需要實(shí)時(shí)地傳遞給系統(tǒng)中的其他小衛(wèi)星，這要求兩站的時(shí)鐘建立在一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)，即小衛(wèi)星之間保持時(shí)間同步。由此可見，星間高精度相對(duì)距離測量和時(shí)間同步是分布式小衛(wèi)星

2、SAR實(shí)現(xiàn)干涉測量的關(guān)鍵技術(shù)。 本文針對(duì)分布式小衛(wèi)星SAR系統(tǒng)中存在的高精度距離測量和時(shí)間同步具體應(yīng)用需求(小衛(wèi)星之間時(shí)間同步精度為納秒級(jí)；小衛(wèi)星之間相對(duì)距離的測量精度為厘米級(jí))，對(duì)高精度距離測量和時(shí)間同步的方法進(jìn)行了具體的研究，提出硬件實(shí)現(xiàn)方案，并進(jìn)行了電路仿真。 本文利用雙向時(shí)間比對(duì)的時(shí)間比對(duì)方法完成時(shí)間同步，采用多相脈沖對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行采樣的方法測量收發(fā)時(shí)間間隔(雙向時(shí)間比對(duì)方法中的主要測量對(duì)象)，大大提高了測量精度

3、，從而獲得高精度鐘差達(dá)到時(shí)間同步；將雙頻載波相位測距和偽碼測距相結(jié)合的測距方法應(yīng)用于星間測距，采用雙頻相位測距獲得高精度的距離，利用偽碼測距解相位模糊。這種工作方式在解決了高精度無模糊測距的同時(shí)，使得距離的獲得不再依賴于路徑時(shí)延的測量，使得測距精度和時(shí)間精度相互獨(dú)立。而高精度的測距依托于高精度的相位測量，本文采用軟件鎖相環(huán)與卡爾曼濾波相結(jié)合的方法提取高精度的對(duì)應(yīng)于距離的相位信息。 本文結(jié)合星間高精度時(shí)間同步和測距技術(shù)，基于軟件無