苏　星，王慧泉，金仲和

（浙江大学微小卫星研究中心，杭州310027）

基于GPS校准的皮卫星高精度时间系统方案*

苏星，王慧泉*，金仲和

（浙江大学微小卫星研究中心，杭州310027）

许多实际应用任务对皮卫星星上时间系统有较高的精度要求，传统采用实时时钟芯片（RTC）的时间系统方案难以满足需求，基于GPS的皮卫星星上时间系统应运而生。受能源限制，皮卫星携带的GPS接收机一般采用间歇性开机方式工作。本文设计实现了一种基于GPS校准的星上时间系统方案，提出了分级校正算法，并对算法中的参数进行了优化，实验表明，每天GPS接收机仅需开机1 024 s，即可保证优于1 ms/d的星上时间精度。整个方案实现简单，且已应用于浙江大学研制的ZDPS-2皮卫星，满足了任务载荷5 ms时间精度的要求。

皮纳卫星；时间系统；GPS接收机；秒脉冲；FPGA；

皮卫星是指重量为公斤级微小卫星，一般以微电子、MEMS（微机电系统）技术等微小型化技术为基础进行研制，具有重量轻、研制周期短、机动性强、造价和发射成本低等特点［1］，在空间试验［2-4］以及商业化应用等方面有着巨大的应用潜力［5］。

连续及准确的时间对皮卫星载荷任务、轨道递推、姿态控制等功能而言极其重要。随着皮卫星从试验、教学走向实际应用，对星上时间精度要求越来越高。浙江大学研制的第二代皮卫星ZDPS-2（浙大皮星二号）为一颗应用型皮卫星，其载荷任务对星上时间系统有±5 ms/d的精度需求，该需求相比第一代皮卫星提高了近2个量级。

目前皮卫星上时间系统大都采用RTC+地面人工校时的方法实现。……