卫星钟及其性能监测与故障处理
北斗卫星故障维修方法
北斗卫星故障维修方法
北斗卫星系统是中国自主研发建设的卫星导航定位系统，其故障维修涉及到复杂的技术和程序。
首先，要根据故障类型进行分析和诊断，以确定故障的具体原因。
一旦确定了故障原因，接下来可以采取以下方法进行维修：
1. 软件升级和修复，对于一些软件故障，可以通过卫星地面控制系统远程进行软件升级或修复，以解决一些功能性故障。
2. 硬件更换和维修，如果是硬件故障，可能需要对卫星进行维修或者更换故障部件。
这需要高度专业的技术和设备支持，通常需要由专业的工程师团队进行操作。
3. 系统调试和测试，在维修完成后，需要对卫星系统进行全面的系统调试和测试，以确保故障已经完全修复，卫星系统可以正常工作。
4. 故障分析和预防，维修完成后，需要对故障进行深入分析，总结经验教训，制定预防措施，以避免类似故障再次发生。
总的来说，北斗卫星系统的故障维修需要高度专业的技术支持和严谨的操作流程，以确保卫星系统的正常运行和稳定性。
同时，也需要不断改进和完善维修方法，以应对未来可能出现的新的故障情况。
低轨卫星系统对于钟的科学问题
低轨卫星系统对于钟的科学问题一、引言随着科技的飞速发展，低轨卫星系统在航天、通信、导航等领域发挥着越来越重要的作用。
其中，精密计时作为低轨卫星系统的重要组成部分，对整个系统的运行效能有着至关重要的影响。
本文将探讨低轨卫星系统中的钟的科学问题，分析其在精密计时领域的应用，并展望未来的发展趋势。
二、低轨卫星系统概述1.定义及特点低轨卫星系统，简称LEO卫星系统，是指运行在地球低轨道（轨道高度约为160-2000公里）的一系列卫星。
与地球同步轨道卫星和高轨卫星相比，低轨卫星具有以下特点：轨道周期短、覆盖范围广、传输时延低、抗干扰能力强等。
2.我国低轨卫星系统发展现状近年来，我国低轨卫星系统发展迅速，已经形成了以导航、通信、科研等为主的多样化应用体系。
在此基础上，我国还积极开展国际交流与合作，推动低轨卫星系统在全球范围内的应用。
三、钟的科学问题1.精密计时与低轨卫星系统的关系精密计时是低轨卫星系统中的核心技术之一。
卫星钟的精度直接关系到整个卫星系统的导航定位、通信传输等功能的实现。
因此，研究卫星钟的科学问题具有重要的实际意义。
2.卫星钟关键技术卫星钟的关键技术包括：原子钟技术、卫星钟组网技术、钟差补偿技术等。
这些技术的研究与发展对于提高卫星钟的精度及稳定性和实现卫星钟的实时监测与控制至关重要。
四、低轨卫星系统在精密计时领域的应用1.导航定位低轨卫星系统在导航定位领域具有广泛的应用。
卫星钟提供的高精度时间信息，结合卫星轨道数据，可以为全球范围内的用户提供高精度、实时的定位服务。
2.通信系统在通信领域，低轨卫星系统凭借其低时延、高可靠性的优势，为地面通信网络提供补充和扩展。
卫星钟的高精度时间同步能力，保证了通信系统中的时间一致性。
3.科学研究低轨卫星系统还为科学研究提供了有力支持。
卫星钟的稳定运行，为各类科学实验提供了精确的时间基准。
五、我国在低轨卫星精密计时方面的突破与挑战1.突破我国在低轨卫星精密计时领域取得了一系列重要突破，如卫星钟关键技术的研究、卫星钟组网技术的应用等。
烟台远大恒宇HY-J5222说明书
HY-J5222系列GPS卫星同步时钟用户手册烟台远大恒宇科技有限公司目录一、概述 (1)二、产品分类及性能 (2)1、技术指标 (2)2、产品分类 (3)HY-J5222A-16型 (3)HY-J5222A-16B型 (5)HY-J5222A-32型 (7)HY-J5222A-64型 (8)三、使用说明 (11)1、开孔尺寸图 (11)2、开机步骤 (12)3、通讯规约和波特率设置方法 (14)4、无源空节点脉冲改为有源空节点脉冲的方法 (15)5、串口输出引脚如下图所示 (16)四、故障处理 (16)五、特别提示（安全敬告） (16)六、 HY-J系列 GPS卫星时钟选型表 (17)七、附页 (18)八、保修卡 (19)一、概述HY-J系列GPS卫星同步时钟是我公司开发研制的应用于GPS技术授时的标准时间显示和发送的装置，该装置以美国全球定位系统（GLOBAL POSITIONING SYSTEM,缩写为GPS）为时间基准，选用进口GPS接收板，进行二次研制开发而成，对时精度为300ns。
设备采用单片机控制，可以同时跟踪10～12颗卫星，输出与UTC时间高度同步的秒（1PPS）、分（1PPM）、时（1PPH）等脉冲信息，以及标准的北京时间时、分、秒、公历年、月、日信息，还可实现工频量的测量，并按照相应的格式经串行口分别输出日期、时间、周波钟、工频量等信息。
该设备采用SMT表贴技术生产，以高速芯片进行控制，具有精度高、稳定性好、功能强、无积累误差，不受地域、气候等环境条件限制、性价比高和操作方便等特点，广泛应用于电力系统、网络同步、通讯、交通管理及国防等需要对时、记时、守时等领域。
装置有标准RS232、RS422、RS485、IRIG-B、DCF77、脉冲等接口形式。
接口数量可根据要求扩展，并可多路输出时、分、秒等脉冲（可随意转换），方便与相关设备的驳接，实现单向或双向通讯。
装置工作原理框架图如下：二、产品分类及性能1、技术指标工作温度： -50C～+550C，非结露；储存温度： -400C～+800C，非结露；相对湿度：5%～95%工作电源： AC/DC 100V～265V功耗：≤10W天线接收频率：1575.42 MHz。
卫星天线的常见故障和处理方法
一、卫星天线的常见故障和处理方法问题一：不能接收到电视信号一般是天线没对准卫星，首先须用罗盘等测定南偏东方位后，再用人工慢慢调整卫星天线方位角和仰角直到找到信号为止。
问题二：随着时间推移，卫星信号减弱或消失天线对准卫星后，一定要将所有螺帽固定拧紧，否则，由于风力的原因，可能会出现正常接收信号一段时间后会出现该情况，请检查天线对星方向。
二、高频头的常见故障和处理方法问题一：系统出现“不能初始化高频头”提示？使用电脑接收IP节目时出现该提示，并且不能接收电视节目时，该高频头已被烧坏，需要更换。
三、功分器的常见故障和处理方法问题一：不能接收卫星信息？可以检查F头接口位置线缆是否脱落、是否进水。
假设进水损坏需及时更换。
问题二：是否可以带电插拔F接头？切勿带电插拔，否则可能烧坏设备。
四、卫星接收机的常见故障及处理方法问题一：电视机屏幕只有声音,没有图像？视频电缆没有接好或接错，对照接线图重新连接收听的是广播节目，切换到电视节目问题二：图像出现停顿或马赛克现象？信号太弱，采取措施加强信号强度问题三：屏幕显示无信号或信号弱？天线电缆未接好，接好RF输入电缆卫星、转发器设定参数不对，正确设置卫星、转发器的参数五、电脑系统的常见故障及处理方法问题一：安装硬件驱动程序的主要有几种？①鼠标右键单击[我的电脑]→[属性]→[硬件]→[设备管理器]，见到需要安装驱动程序的硬件之后，双击它重新安装驱动程序或选择[操作]菜单中的[扫描检测硬件的改动]②打开[开始]菜单→[控制面板]→[添加新硬件]，根据弹出窗口的提示来进行安装。
③打开[开始]菜单→[控制面板]→[系统]→[硬件]→[设备管理器]，其后续操作如第一点。
问题二：电脑具有自检功能。
如何根据声音来判断故障？电脑出现启动故障时都会发出不同的鸣叫声提示故障的部位，下面列举出AMI BIOS和Award BIOS鸣叫声的含义。
AMI BIOS：9短鸣主板Flash ROM 或EPROM检验错误8短鸣显示内存错误7短鸣系统实模式错误，不能进入保护模式6短鸣键盘控制器错误5短鸣 CPU出错4短鸣系统时钟出错3短鸣系统基本内存(第一个64K)自检失败2短鸣内存ECC检验错误1短鸣内存刷新失败1长3短鸣内存错误〔如内存芯片损坏〕1长8短鸣显示器系统测试错误Award BIOS1长1短鸣内存或主板出错1长2短鸣显示器或显卡错误1长3短鸣键盘控制器出错1长9短鸣主板FlashRAM或EPROM错误(如BIOS被CIH破坏)不间断长鸣内存未插好或芯片损坏不停响声显示器未与显卡连接重复短鸣电源故障问题三：显卡驱动程序无故丧失。
导航卫星地面监测站的故障诊断与修复方法
导航卫星地面监测站的故障诊断与修复方法导航卫星地面监测站作为关键设备之一，对于卫星导航系统的正常运行至关重要。
然而，由于长时间运行、自然灾害、设备老化以及人为操作等原因，监测站可能会出现各种故障。
为了保证导航卫星系统的稳定运行，及时诊断和修复故障至关重要。
本文将介绍导航卫星地面监测站故障的一般诊断方法和常见故障的修复方法。
首先，我们需要了解导航卫星地面监测站的基本组成部分。
它主要包括天线系统、信号处理系统、通信系统、控制系统和电力系统。
当监测站出现故障时，我们可以首先进行以下一般诊断步骤。
第一步，检查电源系统。
电源故障是监测站故障的常见原因之一。
我们需要检查电源线是否连接良好，并使用测试仪器检测电源输出电压是否正常。
如果发现电源故障，应及时修复或更换电源设备。
第二步，检查通信系统。
通信系统是导航卫星地面监测站与卫星之间进行数据传输的关键部分。
我们需要检查通信线路是否连接正确，并使用网络分析仪等设备测试通信线路的正常工作状态。
如果发现通信故障，可以尝试重新配置网络设置或更换通信设备。
第三步，检查天线系统。
天线系统是接收卫星导航信号的关键设备。
我们需要检查天线是否与导航卫星对准，并检查天线线缆是否连接牢固。
如果发现天线故障，可以尝试重新调整天线位置或更换天线设备。
第四步，检查信号处理和控制系统。
信号处理和控制系统是导航卫星地面监测站对接收到的信号进行处理和控制的重要组成部分。
我们需要检查各个模块是否正常工作，如果发现故障模块，可以尝试重新配置或更换故障模块。
以上是导航卫星地面监测站一般故障的诊断方法，接下来我们将介绍几种常见的故障及其修复方法。
常见故障之一是信号接收不良。
这可能是由于天线指向不准确、天线线缆受损或信号处理模块故障引起的。
修复方法可以重新调整天线位置、更换天线线缆或更换信号处理模块。
常见故障之二是电源供应异常。
这可能是由于电源线路连接不良、电源设备损坏或电力系统故障引起的。
修复方法可以检查电源线路连接情况、更换电源设备或修复电力系统故障。
卫星钟差改正
卫 星 坐 标
GPS精密数据处理需要间隔1s的卫星坐标。 IGS 发布的GPS精密星历(*.SP3文件)是WGS-84坐 标系间隔为15min的每颗卫星的三维坐标(x y z) 处理方法：内插
不 符
钟 差
GPS接收机的采样率一般为30s或者15s甚至更密 IGS发布的钟差为5min(*.clk文件)和 30s(*.clk_30s文件)间隔的。
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数
• 当插值点位于所选取节点的两端时,选取同一天的精密星 历来内插,三种方法的插值结果如下:
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数 规律：
通过表3,发现当插值点不在节点中央时,三种插值方法 仍然表现出一致性,且都在9阶的时候达到精度最高,随 着插值阶数的增大精度反而降低,插值精度在厘米或分 米级甚至更低,并且变化迅速。
• 设有n+1个节点时刻t0,t1 …… tn对应的精密星历坐标某 项(或钟差)为:y0,y1 …… yn,令Ti,O=yi(i=0,1,2,n),则有：
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数
Ti , j
(t t i )Ti 1, j 1 (t t i j )Ti , j 1
3.精度
测绘工程10-1班
1.时钟特性及其对卫星测距的影响
• 钟差
– 钟读数与真实系统时间之间的差异
• 时钟的特性
t a0 a1 t t0 a2 t t0 y t dt
2 t t0
钟差 钟偏
钟的老化率/频漂 钟速/钟漂/频偏
随机项
• 钟差对卫星测距的影响
不 符
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数
• grange(拉格朗日）多项式插值
GNSS数据处理中的常见错误与排查方法
GNSS数据处理中的常见错误与排查方法GNSS（全球导航卫星系统）是一种基于卫星定位技术的全球导航系统，被广泛应用于航空航天、交通运输、测绘地理、军事安全等领域。
在GNSS数据处理中，常常会出现各种错误，对数据处理的精度和可靠性造成影响。
本文将讨论一些常见的错误，并提供排查方法，以帮助读者更好地处理GNSS数据。
一、数据采集误差在GNSS测量中，数据采集是第一步，也是非常关键的一步。
然而，数据采集过程中存在一些常见的错误，比如多径效应、信号遮挡、天线高度不准确等。
这些误差会导致定位结果的不准确性。
解决这些问题的方法包括：1. 使用有效的天线：选择合适的天线类型，尽量避免多径效应。
2. 改变观测站位置：如果有信号遮挡或多径问题，可以尝试改变观测站位置，以获取更好的观测结果。
3. 校准天线：确保天线的标定和校准能够提供准确的观测高度。
二、卫星几何误差卫星几何误差是指由于卫星分布情况导致的定位误差。
当卫星处于较低的仰角时，定位误差会增加，因为信号传播路径较长，容易受到干扰和多径效应的影响。
排查和解决卫星几何误差的方法包括：1. 观测站选择：选择合适的观测站位置，使卫星仰角较高，减少几何误差。
2. 接收机配置：使用多频接收机进行观测，减少信号传播路径的影响。
3. 数据过滤：对采集到的数据进行滤波和误差剔除，以减少卫星几何误差的影响。
三、大气延迟误差大气延迟是指信号在穿过大气层时受到的延迟，导致定位结果的误差。
大气延迟误差通常由电离层延迟和对流层延迟引起。
排查和解决大气延迟误差的方法包括：1. 使用双频接收机：使用双频接收机可以消除大气延迟误差。
2. 电离层模型：使用电离层模型来估计和消除电离层延迟误差。
3. 气象数据：获取当地的气象数据，以估计并消除对流层延迟误差。
四、钟差误差钟差误差是指由于GNSS卫星钟的不准确性引起的定位误差。
每颗卫星都有自己的原子钟，但它们都有一定的偏差。
排查和解决钟差误差的方法包括：1. 使用双差法：通过使用相对定位方法，消除接收机钟差和卫星钟差的影响。
11_GPS故障分析以及处理
GPS常见故障处理1.1 GPS在TD基站系统中的应用TD-SCDMA是一个时分系统，对时钟的要求很高。
为了保证空口的时钟同步，设计使用GPS时钟作为每个基站的基准时钟（即无线侧时钟）。
GPS工作频段的中心频点为1575MHz。
只能接收GPS卫星信号，不能发射信号。
无线侧时钟以GPS信号作为参考时钟源，用于同步空口信号。
其精度要求满足二级钟：锁定时精度小于0.009ppm。
GPS天线通过基站机顶EMU模块的GPS天线输入口接在GPS子卡上，搜索到一定数目GPS卫星（4颗卫星后，表示GPS工作正常），此时子卡会输出1pps的时钟信号送给BCCS。
BCCS以此1pps时钟信号作为无线侧时钟参考源，与BCCS 单板上的恒温晶振输出的10M时钟在FPGA内通过鉴相比较，控制10M时钟锁定1pps时钟。
锁定后的10M时钟作为61.44M锁相环的参考输入时钟。
锁定后的61.44M再产生帧号和帧同步时钟。
10M、61.44M、帧号、帧时钟从BCCS板分发给各个单板，作为各单板的无线同步信号和工作时钟。
以保证整个TD网络的基站空口时钟是同步的，从而保证整个TD网络正常运行。
1.2 GPS部分常见问题分析为了判断GPS的状态是否正常，我们通常通过ClkShow命令来查看和GPS相关的状态参数，因此，首先对ClkShow查看到的结果中的一些参数进行说明。
（ClkShow命令查看GPS信息的方法：对于200d版本前的版本，需要telnet到BCCS单板输入ClkShow查看，对于200d以后的版本则需要使用版本包中的LogView工具查看）参数名参数值说明MairSrc 0，1，2，255 表示目前的主用源号。
对于19M时钟， 0：CLK_19M_SRC_BII0，1：CLK_19M_SRC_BII1，2：CLK_19M_SRC_BITS。
对于10M时钟，0表示GPS0,1表示GPS1，255表示无可用源Name 表示时钟源名字Priority 1,255 时钟源的优先级。
关于GPS时钟同步故障分析
关于GPS时钟同步故障分析李文嘉【摘要】近年来,民航航班量大幅增加,民航空管系统对航班运行正常性的要求越来越高,如何在航班密集的情况下保证航班准点率、时钟的准确性,保持较高的运行正常率,是民航空管系统面临的新挑战。
那么,GPS时钟同步的地位就显而易见了。
在民航领域,时间的精准度一直就是一个非常重要的考虑因素,尤其是对气象观测任务来说,及时、准确地提供各类天气报告,有利于管制部门和航空公司等相关机构实时掌握气象变化,并根据天气实况制订、调整航班计划,保畅排堵。
在民航领域,GPS同步时钟技术的应用在一定程度上保障了航班的准确率、时钟准确性。
在介绍了GPS时钟同步的基本知识的基础上,通过2个实践案例列举了自动化时钟无法同步和航管科技DMHS转报系统GPS同步时钟的常见故障,并分析了故障原因,最后提出了GPS同步时钟技术在实际应用中的相关意见。
【期刊名称】《科技与创新》【年(卷),期】2018(000)017【总页数】3页(P139-141)【关键词】全球定位系统;时钟同步;故障分析;民航空管系统【作者】李文嘉【作者单位】[1]民航山西空管分局,山西太原030031;【正文语种】中文【中图分类】P228.41 GPS同步时钟技术概述随着自动化技术的迅猛发展，各类空管设备的正常运行离不开时间记录和统一的时间基准，因而在这些装置内部都有自己的时钟，即“内时钟”。
但是，这些时钟都是电子式的，它的准确性一般不是很高，长时间运行累计误差会越来越大，如果不及时校正，将影响它们的正常应用，所以，对设备的时钟校正是一项非常重要的任务。
GPS时钟同步系统利用天线接收卫星传来的信号，然后经CPU中央处理单元的规约转换、当地时间转换成满足各种要求的接口标准和时间编码输出，如图1所示。
图1 接收GPS卫星时钟原理图当GPS装置采集到标准时间信号时，系统内的其他设备如何与GPS的标准时间保持一致是同步时钟面临的难题。
随着计算机网络的高速发展，基于NTP协议的网络对时方式是目前应用最多的同步方式。
北斗卫星时钟安全操作及保养规程
北斗卫星时钟安全操作及保养规程前言北斗卫星时钟是一种非常重要的设备，广泛应用于民用和军事领域。
其功能是为北斗卫星系统提供高精度的时间基准，保证北斗卫星系统的正常运行。
在使用北斗卫星时钟时，必须严格遵循安全操作规程，定期进行保养维护，以确保设备的可靠性和稳定性。
安全操作规程1. 设备操作前的准备工作在开机前，应检查设备是否连接电源、仪器线缆是否接好。
在操作设备前，应先了解设备的使用方法和注意事项。
如果是未经过培训或者没有相应资质的人员擅自操作设备，一定会对设备造成严重损害。
此外，还要注意以下事项：•在操作过程中不要随意更改设备的配置，以免因错误操作导致设备故障和数据丢失。
•操作设备时，必须站在干燥、通风良好的地方，避免会发生危险事件。
•严格遵守操作流程和安全操作规程，不得随意操作以免损坏设备或者对自己或他人造成危害。
2. 设备操作时应注意的事项设备在操作时，需要注意以下事项：•操作设备时，应穿好防静电服，确保在操作过程中不会给设备带来静电干扰。
防止静电对设备造成损坏。
•不得在设备周围放置任何金属物品或带有磁场的物品，以免对设备产生影响。
•操作时要仔细阅读操作手册，并按照手册要求操作设备，以免因不当操作导致设备故障或人员伤害。
3. 设备故障应急处理如果设备在操作中发生异常情况，要先停止操作并记录异常情况。
在停止操作后，应及时排查故障原因，并采取相应措施。
如果故障无法自行解决，应及时向维修部门报告，并进行及时维修。
设备保养规程卫星时钟设备作为一项高科技仪器，其保养工作需要非常细心、细致。
以下是设备保养的规程：1. 设备日常保护(1)保持设备壳体干燥、清洁。
(2)定期对设备的各种连接线、插头等进行检查，并保持接触良好。
(3)检查设备的制冷系统和通风系统，确保散热正常。
(4)对设备常用配件（如：光纤、探测器）进行定期清洗和更换。
(5)定期对设备进行地线测试，确保界面的耐压静电处理良好。
2. 设备年度保养(1)针对长期运行的设备，需要定期对设备进行检测和维护，并定期更换关键部件，如电源、风扇等。
BDS-3在轨卫星钟性能评估与分析
导航定位学报Journal of Navigation and Positioning 第9卷第1期2021年2月Vol.9, No. 1Feb., 2021引文格式：杨玉锋，彭勇，刘梦晗，等.BDS-3在轨卫星钟性能评估与分析[J ].导航定位学报，2021, 9(1): 53-60. (YANG Yufeng, PENG Yong, LIU Menghan, et al. Performance evaluation and analysis of BDS-3 on-orbit satellite clocks [J ]. Journal of Navigation and Positioning, 2021, 9(1): 53-60.) DOI: 10.16547/ki. 10-1096.20210109.BDS -3在轨卫星钟性能评估与分析杨玉锋，彭勇，刘梦啥，邱嘉平（中国地质大学地理与信息工程学院，武汉 430078）摘要：为了弥补对北斗三号（BDS-3）卫星钟性能相关研究的不足，提出对BDS-3在轨卫星钟性能进行评估与分析：利用武汉大学卫星导航定位技术研究中心的精密钟差产品，通过最小二乘法拟合钟差数据，计算卫星钟的频率准确度和频率漂移率；并采用重叠哈达玛方差，讨论卫星钟的频率稳定度；然后对BDS-3卫星钟差模型拟合残差序列长期变化特点进行分析和精度统计；最后与北斗二号（BDS-2）和伽利略卫星导航系统（Galileo ）的卫星钟进行对比分析。
结果表明，BDS-3所搭载的新一代铷钟和氢钟的各项性能均优于BDS-2卫星钟，其中BDS-3氢钟与Galileo 卫星钟的各项性能相当。
关键词：卫星钟；钟差模型；频率稳定度；性能分析中图分类号：P 228文献标志码：A 文章编号：2095-4999（2021）01-0053-08Performance evaluation and analysis of BDS-3 on-orbit satellite clocksYANG Yufeng, PENG Yong, LIU Menghan, QIU Jiaping(School of Geography and information engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430078, China )Abstract ：In order to supplement the insufficiency of related study on the satellite clock performance of BeiDou navigation satellite System with global coverage (BDS-3), the paper proposed to evaluate and analyze the performance: the precisionclock difference products of Global Navigation Satellite System (GNSS) Research Center of Wuhan University were used to calculate the frequency accuracy and the frequency drift rate of the satellite clocks by least square method fitting clockdifference data; and the frequency stability of the satellite clock was discussed using overlapping Hadamard variance; then the characteristics of the long-term variation of the fitted residual sequence of the BDS-3 satellite clock error model were analyzedand the accuracy was statistically counted; finally the indicators of BeiDou navigation satellite (regional) System (BDS-2) andGalileo satellite clocks were utilized to do the comparative analysis. Results showed that the new generation of rubidium clocks and hydrogen clocks on BDS-3 could have better performance than BDS-2 satellite clocks, and the performance ofBDS-3 hydrogen clocks could be equivalent to that of Galileo satellite clocks.Keywords: satellite clock; clock difference model; frequency stability; performance analysis0引言星载原子钟维持着导航系统的星上时间基准，决定了导航卫星在轨寿命，其性能不仅会影响全球 卫星导 航系统 （global navigation satellite system,GNSS ）的自主导航能力，还会对其系统服务能力产生较大影响，所以有必要对GNSS 卫星钟的性 能进行长期实时的监测评估［1］。
卫星钟差消除方法
卫星钟差消除方法
卫星钟差消除方法是指研究卫星定位系统（GPS）消除卫星定位误差的一种方法。
星钟差是由于卫星和地球之间的距离中，以及对地球旋转轴的误差造成的，它会影响用户的定位，准确的精确定位的准确性。
卫星钟差消除方法主要是通过地心线和（或）卫星线的误差来确定卫星的位置，以便消除卫星定位系统的定位误差。
计算过程主要包括地心线钟差确定，卫星线钟差确定，卫星钟差修正及改正系数确定等。
在通过卫星钟差消除法解决定位误差问题时，应当研究不同卫星位置的误差水平，以便更好地分析和消除定位误差。
盲钟差报文中包括了必要的盲钟差信息，可用于误差增补，从而进一步提高定位精度。
遥控站算法采用最新的技术，可以在卫星保持成功的情况下，快速、高效地检测和消除卫星定位误差。
“卫星钟差消除方法”是研究GPS卫星定位精度降低的一种解决方案，可以提
供更准确无误的定位服务。
准确地消除或改正误差，是卫星钟差消除方法的关键，及时准确的数据改正和监测，只能保证卫星定位系统的准确性，以满足客户日益增长的服务需求。
通信卫星的遥测遥控和故障排除方法
通信卫星的遥测遥控和故障排除方法通信卫星是现代通讯的重要载体，而在卫星运行过程中，遥测遥控和故障排除就显得尤为重要。
本文将就通信卫星的遥测遥控和故障排除方法进行探讨。
一、遥测遥控系统1. 遥测系统遥测是指测量被控对象的状态，通过无线电或有线电进行数据传输的过程。
大到卫星电源的状态，小到温度、压力、电流、电压等各自各异的物理量，都可以通过遥测系统进行检测。
通信卫星的遥测系统一般包括遥测收发机、电缆、数据采集单元和遥测处理设备。
由于卫星需要定期进行校验和检测，遥测系统与遥控系统紧密相连，一般采用双向传输。
在卫星通信中，遥测系统的设计与遥控系统的设计有着相当的工程复杂度和技术难度。
2. 遥控系统遥控是指通过无线电或有线电向被控对象发送指令的过程。
通信卫星的遥控系统包括遥控发射机、电缆、遥控传输单元和遥控处理设备。
通信卫星的遥控系统是在遥测系统基础之上进行设计和实施的。
在实际应用中，常根据运行情况动态调整工作参数，并根据传感器测量结果进行控制指令的调整，以实现良好的运行效果和指令更改。
二、故障排除方法1. 火箭发射前的预检在通信卫星的启动之前，进行仔细的预检工作是必要的。
常规的实验工作包括电气工程、机械工程和软件工程三个方面的检测，以循序渐进的方式进行故障排查和检测。
在电气工程的实验中，要检查所有电路、元件和系统的连接和电气性能，以保证高质量的运作。
在机械工程的实验中，则需要关注卫星的各个主体部分的可靠性和检测效果，特别是在高温度、低温度和空气稀薄环境中的适应性，以实现良好的工作效果。
在软件工程的实验中，则主要检查卫星系统软件的设计和使用，以确保工作的流畅和更高的稳定性。
2. 航天器轨道机动算法卫星的轨道算法在故障排查中起着至关重要的作用，它根据卫星启动后的数据进行动态修正和调整，并推断卫星所处的轨道状态，以确定更佳的运行方案和控制策略。
在实际运营中，卫星航行状态的计算和动态更新是基于相对位置与速度的正常状况，因此，卫星轨道算法必须准确地反映这些物理特征，并能够精确计算、解析和预测。
北极星时钟操作维修手册
附件4：时钟系统操作维修手册时钟系统操作维修手册山东烟台钟表研究所1. 系统简介1.1. 二级母钟二级母钟主要包括主母钟、备母钟、电源模块及通信模块等。
在正常状态下，主母钟工作，当主母钟发生故障时，可自动转换到备母钟工作，并且也可通过监控终端控制主母钟或备母钟的工作。
二级母钟显示年、月、日、星期、时、分、秒等时间信息。
二级母钟可通过设置在前面板上的键盘实现对时间的统一调整。
二级母钟通过标准的RS485接口接收中心母钟经由传输子系统发送的标准时间信号，将自身的精度校准。
当由于某种故障（中心母钟故障或传输子系统故障）接收不到中心传来的标准时间信号时，二级母钟将采用自身的高稳晶振做为时间基准。
1.2. 子钟子钟通过标准的RS485接口与中心母钟或二级母钟相连。
在正常情况下，子钟接收中心母钟或二级母钟发送的标准时间信号，将自身精度校准，并可回送自身的工作状态信息；当接收不到标准时间信号时，子钟以自身的精度走时。
2. 操作及维修2.1. 二级母钟2.1.1. 操作接通二级母钟电源，打开电源开关，电源指示灯亮，主母钟开始工作。
备母钟工作指示灯闪烁。
主备母钟的信号板前面均有5个指示灯，其从上到下依次所表示的意思为：Ο-----工作指示，红色闪烁为正常Ο-----与中心母钟通信状态指示，绿色闪烁为接收数据，红色闪烁为发送数据。
Ο-----主备之间通信状态指示，闪烁为正常Ο-----预留Ο-----预留电源板的前面有3个指示灯，其从上到下依次所表示的意思为：Ο-----主母钟电源指示，常亮黄色为正常Ο-----备母钟电源指示，常亮黄色为正常Ο----通信板电源指示，常亮黄色为正常通信板的前面有8个指示灯，其从上到下依次所表示的意思为：Ο----与第1路子钟通信状态指示，绿色闪烁为接收数据，红色闪烁为发送数据。
Ο----与第2路子钟通信状态指示，绿色闪烁为接收数据，红色闪烁为发送数据。
Ο----与第3路子钟通信状态指示，绿色闪烁为接收数据，红色闪烁为发送数据。
卫星时钟精度提升技术研究
卫星时钟精度提升技术研究卫星时钟是卫星导航系统的重要组成部分，其精度决定了系统的整体性能。
目前卫星导航系统中广泛采用的原子钟精度已经非常高，但是随着导航系统的应用场景的不断扩展，对卫星时钟的精度要求也越来越高。
因此，卫星时钟精度提升技术研究成为了卫星导航系统发展中非常重要的研究方向之一。
一、卫星时钟精度提升技术研究的背景随着人们对卫星导航系统应用场景的不断拓展和要求的提高，对卫星时钟的精度要求也越来越高。
以北斗导航系统为例，其在交通运输、航空航天等领域的应用实时性要求非常高，因此对卫星时钟的稳定性和精度要求很高。
当前北斗卫星钟的频率稳定性已超过常规全球定位系统钟的要求，但仍无法满足未来高精度、高可用性、高稳定性的需求。
二、卫星时钟精度提升技术研究的现状目前，卫星时钟精度提升技术的研究主要包括以下几个方面：1. 磁性共振原子钟技术磁性共振原子钟是跨平台应用的关键技术之一，它可以提高卫星时钟的频率稳定性和精度。
目前，中国已经成功研制了磁性共振原子钟，并在天宫二号空间实验室中进行了长时间精度测试，取得了很好的精度和稳定性。
2. 远程授时技术远程授时技术可以通过卫星链路将地面的高精度原子钟信号传输到卫星上，实现对卫星时钟的频率校准。
远程授时技术既可以提高卫星时钟的精度，又可以避免在卫星上安装复杂的时钟设备，从而减少卫星的功耗和重量。
3. 多星实时差分技术多星实时差分技术可以利用多个卫星的信号进行实时校准，并通过校准数据来修正单颗卫星钟的漂移误差。
这种技术可以有效提高卫星时钟的频率稳定性和精度，适用于大规模北斗卫星导航系统中，对高精度、高可用性、高稳定性的应用需求。
三、卫星时钟精度提升技术研究的展望未来，卫星导航系统的应用场景将会越来越广泛，对卫星时钟精度要求也会持续提高。
因此，卫星时钟精度提升技术的研究仍然具有非常重要的意义。
未来可以继续研究如下方面：1. 原子钟自由落体技术原子钟自由落体技术可以通过将原子钟装置置于自由落体状态下，在感受不到地球引力的情况下，减小钟的本底误差，提高钟体频率稳定度，进而提高卫星时钟的精度。
监测、定位系统常见故障及预防、处理办法资料
监控系统常见故障、原因分析和预防一．系统传输时断时续1.监测主机的下行巡检信号和分站送到监测主机的上行信号都有，在监测主机上显示传感器或分站信号时断时续。
应检查：(1)主传输电缆较远端或分支电缆是否有短路；(2)主传输电缆长期使用，是否参数变化较大；(3)分站传输部分是否有故障。
2.部分分站和传感器无信号传输(1)分站传输光耦或485 接口芯片损坏或芯片性能下降；(2)传感器损坏，信号电缆断开，分站接入测点的光耦损坏。
3.监测主机接收信息紊乱(1) 检查中性线；(2) 分站供电电源电压波动较大、负载重、供电不稳；(3)监测主机感染病毒。
二．电源部分1. 电源无输出1.传感器有数值，分站显示断线传感器部分排除故障再加载2.交流停电、蓄电池不投入供电原因：{1} 传感器信号线开路或与电源线负极短路{2} 分站故障{3} 传感器故障处理方法：先判断是线路还是分站故障，将分站中该传感器接线端口对换。
如原通道故障消除，说明是线路故障。
也可将传感器直接接到该传感器线路附近的连接器中，如故障消除，说明是线路故障，查找线路故障点，重新接好。
如故障仍存在，判断是分站还是传感器故障。
用该传感器直接接入该分站其余好的端口，如该传感器工作正常，则说明分站故障，更换新分站。
如该传感器故障仍存在，则说明是传感器故障，更换新传感KB器。
2.分站通讯正常，模拟量或开关量传感器全部故障原因：{1}分站左右18v电源接入线开路{2} 分站板损坏{3} 模拟量或开关量其中一路短路{4}分站电源18v是否输出处理方法：首先判断分站电源18v是否正常输出，用万用表测量输出端如无18v输出，说明18v板坏，更换该电源板。
如故障仍存在，打开分站箱检查18v 电源接入线是否开路，如该线断开重新接好。
如故障仍存在，判断是线路短路还是分站板坏。
打开分站箱对模拟量侧或开关量侧的接线端子依次断开，当断开到故障消除，说明该线路短路，查出故障点排除故障。
卫星时钟安全预案
一、背景随着我国卫星导航技术的快速发展，北斗卫星导航系统已广泛应用于国防、通信、交通、能源、金融等领域。
卫星时钟作为北斗卫星导航系统的重要组成部分，其安全稳定运行对于整个系统的正常运行至关重要。
为保障卫星时钟安全，特制定本预案。
二、组织机构及职责1. 成立卫星时钟安全工作领导小组，负责统筹协调、监督指导卫星时钟安全工作。
2. 设立卫星时钟安全工作办公室，负责具体实施、监督、检查和总结卫星时钟安全工作。
3. 各部门、单位应明确职责，加强协作，确保卫星时钟安全。
三、卫星时钟安全工作要求1. 加强卫星时钟系统硬件设施维护，确保设备正常运行。
2. 定期对卫星时钟系统软件进行升级，提高系统安全性能。
3. 对卫星时钟系统进行实时监控，及时发现并处理异常情况。
4. 建立卫星时钟安全应急预案，提高应对突发事件的能力。
四、卫星时钟安全工作措施1. 设备维护（1）定期对卫星时钟系统硬件设备进行检查、保养，确保设备正常运行。
（2）发现设备故障，及时进行维修或更换。
2. 软件升级（1）定期对卫星时钟系统软件进行升级，提高系统安全性能。
（2）跟踪卫星时钟系统软件漏洞，及时修复。
3. 监控与报警（1）建立卫星时钟系统实时监控系统，对系统运行状态进行实时监控。
（2）设置报警阈值，当系统运行状态异常时，及时发出报警。
4. 应急预案（1）制定卫星时钟安全应急预案，明确应急响应流程。
（2）定期组织应急演练，提高应对突发事件的能力。
5. 培训与宣传（1）对相关部门、单位进行卫星时钟安全培训，提高安全意识。
（2）加强卫星时钟安全宣传工作，提高公众对卫星时钟安全的关注。
五、应急响应1. 发现卫星时钟系统异常情况，立即启动应急预案。
2. 根据应急预案，采取相应措施，尽快恢复正常运行。
3. 对突发事件进行总结，分析原因，完善应急预案。
六、监督与考核1. 卫星时钟安全工作领导小组定期对各部门、单位卫星时钟安全工作进行监督检查。
2. 对卫星时钟安全工作不力、导致系统运行异常的，依法依规追究责任。
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卫星钟及其性能监测与故障处理赵娜;胡彩波;赵伟;刘春霞【摘要】The satellite clock provides the time reference for satellite system. Its performance affects the ranging accuracy of equipment and all the performanc e specifications of satellite navigation system,and at the same time,also deci des the user＇s positioning and timing precision.So it is important to monitor and analyze the performance of satellite clock in real time to find the abnormal phenomena in good time,fast locate and deal with the faults.The study of sate llite clock under the laboratory condition has made a great achievement at prese nt.But the study of in-orbit satellite clock is in the original phase.This pap er puts forward the monitoring and evaluation method of satellite clock via disc ussing its characteristics.At the same time,for the abnormal phenomena due to the faults of satellite clock,the fault location and disposal method is constit uted,which can provide the reference for finding and dealing with the satellite clock＇s faults as soon as possible and also avoid the impact of the satellite clock＇s faults on the satellite navigation system and the users to the greatest extent.%卫星钟是卫星系统的时间基准,其性能直接影响设备的测距精度及卫星导航系统的各项性能指标,决定着用户的定位和定时精度。
因此对卫星钟进行实时监测分析,及时发现异常现象,快速定位和处理故障具有重要的作用。
目前,国内在实验室条件下对卫星钟进行了一定的研究,但对在轨卫星钟的研究还处于起步阶段。
通过讨论卫星钟的特性,提出了卫星钟状态监测与评估的方法,同时针对卫星钟故障引起的各类异常现象制定了故障定位及处理流程,为及早发现并及时处置卫星钟故障提供了参考,尽可能地规避卫星钟异常对系统以及用户带来的影响。
【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2012(042)004【总页数】4页(P30-33)【关键词】卫星钟;性能监测与评估;故障定位;故障处理【作者】赵娜;胡彩波;赵伟;刘春霞【作者单位】北京环球信息应用开发中心,北京100094;北京环球信息应用开发中心,北京100094;北京环球信息应用开发中心,北京100094;北京环球信息应用开发中心,北京100094【正文语种】中文【中图分类】TN967.10 引言卫星导航系统精确导航定位的关键在于高精度、高稳定性的星载原子钟。
星载原子钟作为导航信号生成和系统测距的星上时间基准，为导航系统提供精确稳定的频率源，是卫星导航系统有效载荷的核心部分，其性能直接决定用户的导航定位精度。
通常情况下，星载原子钟是准确、稳定的，但有时受自身物理特性改变和复杂太空电磁环境的影响可能会出现异常扰动。
因此对卫星钟进行实时监测分析，及时发现异常现象，并制定快速故障定位及处理流程具有极其重要的作用。
目前，国内在实验室条件下对卫星钟的性能特征进行了一定的研究，但对在轨卫星钟的异常研究还处于起步阶段，对长期运行的在轨星载原子钟的性能特征及监测方法还缺少经验。
下面讨论了卫星钟的特性，提出了卫星钟状态监测与评估的方法，同时针对卫星钟故障引起的各类异常现象制定了故障定位及处理流程，为及早发现并及时处置卫星钟故障提供了参考，尽可能地规避卫星钟异常对系统以及用户带来的影响。
1 卫星钟近年来原子钟技术发展很快，在不断提升氢脉泽钟(简称氢钟)、铯钟和铷钟性能的同时，时钟小型化已成为原子钟研究的主要方向，已有越来越多的厂家将性能优良、性价比高的小型原子钟推向市场;此外，还出现了智能型时钟，即通过额外的传感器和伺服系统来修正环境效应和其他变化，如微波、电磁场和电子放大器增益的干扰，消除温度磁场变化对长期稳定性的影响，保证原子钟的高精度。
目前，卫星导航定位系统中使用的原子钟主要有氢钟、铯钟和铷钟3种。
1.1 各种卫星钟的特点1.1.1 铯钟铯钟体积小、重量轻，功耗相对较小，长期稳定度好，准确度较高，携带和使用很方便，但寿命较短，目前空间系统中使用的铯钟特性如表1所示。
表1 空间级铯钟的特性1.1.2 铷钟铷钟不需要真空系统和致偏磁铁，因而体积最小，重量最轻，功耗最小，短稳较好，但准确度和长稳较差，漂移和温度系数大，寿命短，目前空间系统中使用的铯钟特性如表2所示。
表2 空间级铷钟的特性1.1.3 氢钟氢钟稳定度为10－15，优于铯钟和铷钟，并且寿命长，但体积和重量最大(仅屏蔽层就重达10 kg)，功耗也大，目前氢钟还未加入空间系统使用。
1.2 空间环境对卫星钟的要求1.2.1 抗冲击和震动的能力运载器对卫星钟的体积、重量和功耗有着苛刻的要求。
同时，运载器在发射期间会产生强大的冲击力和震动，卫星钟的设计必须具备承受这种冲击和震动的能力。
1.2.2 抗热环境变化的能力空间环境的温度变化会引起卫星钟的频率变化。
在轨卫星对感受的空间温度变化，与卫星轨道相对于日地连线的取向有很强的相关性。
例如:GPS卫星在每一个12 h 周期轨道的部分区段都要每年2次，每次约25天进入地球的阴影中，这将使卫星的温度平均下降1～3℃，从而导致卫星钟的频率变化大约2×10－13－7×10－13，因此卫星钟必须采取特殊的温控措施以减小这种变化。
1.2.3 抗射线辐射能力在实际空间环境中，卫星钟将连续地暴露在高能粒子的辐射之下，卫星钟内的晶振和电子伺服系统将会受到影响。
卫星钟的主要元器件必须采用必要的辐射屏蔽以减小这种影响。
1.2.4 抗电磁干扰的能力卫星钟在实际空间环境中会受到很强的电磁干扰，为了减小这种影响，卫星钟必须采取滤波器屏蔽、抗电磁干扰电源、滤波电容和半刚性同轴电缆等措施。
1.2.5 抗磁场干扰的能力卫星旋转产生的磁场也会引起卫星钟的频率变化，采用玻莫合金附加屏蔽可以有效地减小这种影响，但同时也增加了卫星钟的体积、重量和复杂度。
钟的频率由于磁场引起的相对频移正比于磁场强度/钟跃迁频率的平方。
铯、氢和铷原子具有不同的跃迁频率和原子质量，相比而言，铯不灵敏，铷次之，而氢的敏感性最大。
综合以上各种卫星钟特点及空间环境对各种卫星钟的要求可见，重量方面:铷钟最轻，铯钟其次，氢钟最重;附加温控方面:铯钟和铷钟要实现空间环境要求的稳定度指标，温控精度只需0.1℃就够了，而氢钟要确保其稳定度，温控精度必须在10－4℃以内。
因此，目前实际空间系统中广泛选择铷钟和铯钟为卫星钟，GPS采用铯钟和铷钟组成标准频率源，GLONASS以铯钟为主，只有欧洲的“伽利略”(Galileo)系统中选择了氢钟。
2 卫星钟性能监测与评估2.1 卫星钟的温度监测目前，铷钟的频率温度敏感为±5×10－14/℃，为此铷钟对热设计的要求很高，需要一个相对稳定的温度环境(－5～10℃，温度变化率小于±1℃/轨道周期)，以满足其稳定度的要求。
卫星钟的温度监测是自动控温系统自主进行的，自动控温系统可以实时监测铷钟工作环境的温度，发现温度超出设计范围时会及时采取有效的热补偿措施对温度进行调整，以保证铷钟的正常工作。
为了确保自动控温系统各项功能和性能能够满足实际空间环境下铷钟稳定度的要求，该系统上星前必须经过大量的试验和仿真。
基于CPCI计算机的卫星铷钟自动控温系统仿真平台，就是在不具备铷钟热控试验需要的真空、绝热条件下，仿真铷钟在卫星上工作时的参数变化，利用仿真平台产生的模拟参数，进行铷钟热控系统的试验和仿真，通过试验对铷钟的热设计思想以及铷钟辐射器的面积、补偿加热功率、加热回路控制方法等进行验证，并根据试验结果对铷钟热分析计算模型进行修正，选出满足要求的最优控温算法和参数，同时采用相同的建模方法和热计算参数完成铷钟辐射器的计算，准确地得出卫星钟所需的补偿加热功率，验证辐射器面积的合理性。
2.2 卫星钟频率稳定度频率稳定度是衡量卫星钟性能的重要技术指标，用于描述时钟输出频率受噪声影响而产生的随机起伏程度。
影响时钟频标的噪声主要包括调频随机游走噪声、调频闪变噪声、调频白噪声、调相闪变噪声和调相白噪声5种独立噪声。
由噪声引起的时钟瞬时相对频率起伏是一个随机函数，表现为非平稳随机过程。
一般地，卫星钟的噪声功率谱密度可表达为5种独立噪声过程的叠加，即式中，f为时钟系统输出频率;hα为噪声强度系数，α取值为－2、－1、0、1和2，分别对应调频随机游走噪声、调频闪变噪声、调频白噪声、调相闪变噪声和调相白噪声等5种噪声过程。
原子钟频率稳定度可用时域和频域2种方式来表征。
对于频率稳定度的时域表征，国际上推荐采用双取样方差(Allan方差)。
σ2y(τ)用相对频偏y定义的Allan方差的表达式为:式中，τ为采样时间;m表示采样个数;yi为第i次测量的平均相对频偏。
因此，用时差测量值x表示的Allan方差为:式中，N为时差x的采样个数。
2.3 卫星钟相位一致性相位一致性作为衡量卫星钟性能的重要技术指标，用于描述时钟输出信号的相位变化程度。
当卫星钟相位发生变化时，星地钟差结果可以反映卫星钟相位变化较大时的异常情况，星钟历元间双差结果可以反映卫星钟相位的小幅变化。
因此，综合利用星地钟差结果和星钟历元间双差结果可以监视卫星钟的相位变化情况。
3 卫星钟的故障定位与处理卫星在轨运行期间不可避免地会遭遇到地球辐射带、银河宇宙线和太阳宇宙线等空间带电粒子辐射，当某些微电子器件受到电磁干扰后，会对卫星钟的正常工作产生影响。