《導航衛星參考頻率的星上自主完好性監測方法研究》是依託西北大學，由唐升擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：導航衛星參考頻率的星上自主完好性監測方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：唐升
- 依託單位：西北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
導航衛星時頻生成與保持系統以星載原子鐘輸出頻率為參考，綜合相關軟硬體資源為導航衛星有效載荷提供星上參考頻率。導航衛星參考頻率的準確性、穩定性和連續性會直接影響衛星導航系統的定位精度，因此導航衛星在軌運行期間有必要對星上參考頻率實施完好性監測。對於星上參考頻率的完好性監測可分為星上自主監測和地基輔助監測兩種模式。依靠地基輔助技術實施星上參考頻率的完好性監測可以降低衛星載荷的複雜度，但其星地閉環的處理模式會導致監測系統及時告警的能力較差。本課題擬開展導航衛星參考頻率的星上自主完好性監測方法的研究，提出正弦差拍數位化測頻方法實現星上參考頻率主、備鏈路的高精度比對測量，提出自適應抗差濾波頻差預測比較的方法實現星上參考頻率的異常檢測，提出中間振盪器介入的方法實現星上參考頻率的異常隔離，提出基於時頻分布Rényi熵特徵分析的方法實現星上參考頻率的異常識別。
結題摘要
導航衛星發射升空時會受到衝擊振動和加速度的影響，在軌運行期間還會遭受複雜的太空熱輻射、電磁輻射以及自身電路的物理性老化等危害，因此導航衛星時頻生成與保持系統工作運行期間可能會出現故障，導致星上參考頻率的突發性異常。而導航衛星參考頻率的準確性、穩定性和連續性會直接影響衛星導航系統的定位精度，因此導航衛星在軌運行期間有必要對其參考頻率實施完好性監測。為了能夠準確檢測異常並及時告警，導航衛星參考頻率星上自主檢測不可或缺。本項目開展了導航衛星參考頻率的星上自主完好性監測方法的研究。具體研究了基於FPGA的正弦差拍數位化測頻方法實現星上參考頻率主、備鏈路的高精度比對測量，並研製了系統原理樣機；設計了二次多項式和αβγ濾波器的頻差預測模型，藉此實現星上參考頻率的異常檢測；使用中間振盪器介入的方法實現星上參考頻率的異常隔離；提出了基於時頻分布Rényi熵特徵分析的方法實現星上參考頻率的異常識別。本項目的部分研究成果有望為導航衛星有效載荷的工程研製提供一種新思路和技術支撐。
