王 玮， 陈 丹， 徐晓光

(中国空间技术研究院 载人航天总体部，北京 100094)



航天器自主高精度时间管理系统设计*

王 玮， 陈 丹， 徐晓光

(中国空间技术研究院 载人航天总体部，北京 100094)

为满足航天器长期在轨飞行期间高精度的时间同步需求，提出了一种航天器自主高精度时间管理系统，将北斗导航定位授时设备和频率综合器两种时钟源系统进行融合使用，两种时钟源系统可根据导航定位状态自主切换，在消除了频率源系统误差累积效应问题的同时，解决了导航非定位情况下时间精度急剧下降的问题。通过建立系统的误差模型，以航天器应用设计实例进行计算分析，结果表明：系统时间同步精度优于37.8 μs。研究结果可以为后续航天器高精度时间管理系统设计提供参考。

自主时间管理； 北斗导航； 频率综合器； 时间同步误差

0 引 言

航天器时间管理是为了满足用户对时间精度和同步精度的需求，通过特定的方法和必要手段对星上时间产生、维护和发布机制进行相应的约束和规定，并实现用户对时间要求的完整过程[1]。通过时间管理使各时间用户工作在统一的时间基准下，共享绑定统一时间基准的信息量，从而保证航天器内部以及航天器与地面之间时间同步并协调运作。

为满足航天器长期在轨飞行期间高精度的时间同步需求，大部分侦察卫星、遥感卫星均使用以铷钟为频率基准的高精度时间系统实现对目标的精确测量[2,3]，星载铷原子钟具有体积小、重量轻、功耗低、精度高等优点，短期时间稳定度可达到10-12量级，但时间精度长期稳定度不足，存在误差累积效应。……