北斗三号星座拟稳钟差测定及其预报

北斗三号卫星搭载了Ka波段星间链路载荷,可实现卫星之间的测距与通信。将星座内所有卫星的原子钟视为一个钟组,利用星间双向观测实时测量钟组内部时差,选取部分较为稳定的钟作为基准钟,可以建立星座拟稳原子时,得到各卫星的星座拟稳钟差,再通过少量链路向BDT溯源,即可最终得到卫星相对于BDT的钟差。以星座拟稳时间为观测量进行星载原子钟性能及钟差预报精度分析,可以避免卫星轨道误差对于钟差的影响,得到更加真实可靠的分析结果。试验结果表明:北斗三号星载原子钟,尤其是氢原子钟,具有良好的稳定性,MEO卫星氢原子钟天稳哈达马方差为3.5E-15,IGSO卫星氢原子钟为2.8E-15,铷原子钟为8.2E-15;星座拟稳钟差1 h预报误差RMS约为0.1 ns,可有效分离钟差预报误差和时间溯源误差,使北斗三号空间信号精度达到甚至优于15 cm。显然,星间链路的巨大潜力有待进一步挖掘。

基于模块化的三轴稳定卫星姿控系统仿真

研究卫星姿控系统快速建模问题,根据姿态控制原理以及控制系统的基本结构,遵循"开放性"、"集成性"和"模块化"等原则,提出建立了三轴稳定卫星姿态控制系统仿真通用模块库,并通过一个仿真算例验证了模块库的有效性。该库划分为执行机构、代数法姿态确定、常用模块、控制器、动力学与运动学、敏感器、空间环境和状态估计姿态确定等八大类功能模块,可嵌入到MATLAB平台中,使用方便,而且可以对模块库不断扩展改进,为三轴稳定卫星姿态控制系统设计与仿真验证提供了一个快速有效方法。