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  • 航天測控時統設備時頻系統案例

    2021-01-21 15:37:16 admin 0

    航天測控時統設備時頻系統案例

    航天測控時統設備時頻系統案例


      目前北斗時頻的時統設備主要應用于航天測控領域,在航天領域北斗時頻的時統系統,時統設備,時統板卡,授時卡,時統設備,時頻終端都有廣泛應用。下面以某航天測控基站為例,介紹時統設備在航天測控領域的實際應用。

    時統設備時頻分系統

    時統設備時頻分系統是整個測控系統的重要組成部分,主要用于為測控系統的其他設備提供統一、精確、可靠的時間和頻率基準,同時能夠對分系統各單機設備的運行狀態進行監控和上報。

    1.1 時頻系統時統設備組成

    時頻分系統的時統設備主要由2臺時頻終端(互為熱備,可另增加1臺作為冷備)、1臺時碼切換器(可另增加1臺作為冷備)、1臺頻標切換器(可另增加1臺作為冷備)組成。

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    時頻分系統組成框圖

    如上圖所示,兩臺時統設備互為在線熱備份。每臺時統設備通過北斗GPS授時天線獲取標準時間信息,同步系統本地時間,同時時統設備產生并輸出IRIG-B時碼、1PPS脈沖、10MHz標準頻率等,為系統提供統一的時間與頻率基準。

    時碼切換器實現IRIG-B冗余時碼信號的主備切換。頻標切換器實現10MHz冗余頻標信號的主備切換。時碼切換器和頻標切換器同時還具備信號分配功能,將切換后的主路時碼信號和頻標信號分配放大成多路輸出。

    1.2 時頻系統時統設備的主要功能

    1) 時統設備本地時間產生:通過接收北斗GPS衛星信號,獲取標準時間信息,同時同步系統本地時間,產生標準脈沖信號(1PPS)、標準時碼信號(IRIG-B);

    2) 標準頻率產生:時統設備能夠利用授時接收機定時脈沖,校正本地頻率的準確度,采用低相位噪聲鎖相環技術和頻率分配放大技術,產生本地標準頻率信號(10MHz等);

    3) 外部時間同步:時統設備能夠接收外時統信號(IRIG-B碼等)同步本地時間,當外時統失效或失鎖時,能夠自動轉為內時統守時運行,保持本地時間連續性;

    4) 外頻標輸入:時統設備能夠接收外部輸入的原子頻標信號(10MHz等),本地頻標能夠自動鎖頻鎖相到外頻標,利用本地低相位噪聲的鎖相環技術,凈化外頻標的相位噪聲、短期穩定度等;

    5) 狀態監測上報:時頻分系統各單機能夠對自身輸入輸出信號質量進行在線監測,并對故障進行判斷,最終將監測結果、故障代碼、設備運行狀態等上報;

    6) 遠程管理:時統設備能夠接受遠程網絡的控制和管理任務;

    7) 能夠采集時統設備工況信息并上報給數據處理和監控分系統;

    8) 其他(可選、可定制)


    1.3.1.1 時統設備產品概述

    XBD512系列銣原子時頻終端是一款高性能的支持GPS/BD雙系統的時間與頻率標準產品,其內部集成了高精度GPS/北斗雙系統授時接收機、高性能銣原子鐘頻率基準、高穩定度和低相位噪聲的恒溫晶振(OCXO),以及高性能的Clean-up鎖相環電路等。銣原子時頻終端設備通過精確獲取GPS/BD導航衛星系統的1PPS和時間信息,實現本地時間的準確溯源;同時,利用授時接收機輸出的精確的1PPS信號,馴服本地10MHz銣原子標準基率,內部高性能的Clean-up鎖相環電路通過長周期的環路濾波設計,使末級頻標OCXO鎖頻鎖相于馴服后的銣原子鐘,從而使設備輸出的頻率標準信號,既具有OCXO良好的短期穩定度和超低的相位噪聲特性,也具有了銣原子鐘的中、長期穩定度,同時具有GPS/BD導航衛星系統的長期穩定度和頻率準確度。

    XBD512系列時頻終端還支持外部原子頻標的輸入和凈化外頻標相位噪聲的功能。當設備外接了更高頻率準確度的原子頻標時,內部高性能模擬鎖頻鎖相環電路能夠跟蹤并鎖定外頻標的頻率和相位,從而使設備輸出的標準頻率信號既具有外參考原子頻標的優良的準確度和中、長期穩定度,又兼具有本地OCXO的優良短期穩定度和超低的相位噪聲特性。

    通過超低相位噪聲的功率分配器和頻率分配放大器,XBD512系列時頻終端可支持最多8路頻率標準信號的輸出。當您需要更多路數的頻率標準信號輸出時,也可另配套選擇我公司的XBD40x系列頻率分配放大器或XBD50x系列鎖相頻標分配器產品。

    XBD512系列時統終端同時支持多種授時信號的輸入輸出。支持IRIG-BGJB-2008IRIG-2004)直流碼和交流碼授時信號的編碼和解碼,并可采用平衡、非平衡、TTL、RS232、RS422、RS485等多種形式輸入、輸出。通過友好的用戶菜單操作界面選擇時統源的種類和優先級。當所選定的時統源在線時,鎖定并同步本地時間到外時統源上,當因故失鎖外時統源時,會根據預先設定的時統源優先級進行切換或切換至內時統守時運行。

    XBD512系列時頻終端支持最多8IRIG-B(DC)碼和4IRIG-B(AC)碼輸出;支持最多2BDC)碼輸入,支持1BAC)碼輸入。支持6RS232輸入輸出,支持8PPS輸出。并行支持8個網絡Socket獨立通信,支持UDP、TCP/IP網絡通信協議、十六進制或ASIIC碼時間信息輸入輸出、定位信息等。支持NTP/PTP網絡授時。

    XBD512時頻終端設備前面板顯示器采用工業OLED液晶顯示屏,支持按鍵和用戶菜單的操作界面,OLED顯示具有可視角度廣,清晰亮麗的特點,用戶操作界面簡單、易會。

    XBD512系列銣原子時頻終端,采用標準19英寸2U機箱形式,本地時間信息與設備工作狀態的顯示或指示美觀醒目、實用可靠,可廣泛應用于航空航天國防測控系統、國防通信與地面實驗設備、電信通信系統、廣播電視行業、電力同步系統,以及科研院所測試與計量等行業或領域,為其提供高精度的時間與頻率標準信號。

    1.3.2 時碼分配器

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    圖4-1、XBD410時碼分配器

    1.3.2.1 產品概述

    XBD410時碼分配器是一款IRIG-BDC)碼多路分配設備,它具備2個外時碼輸入切換功能,采用多級對稱分配與接口驅動電路,使切換后的時碼信號低時延、相位一致地分配成多路輸出。

    XBD410能夠對每一路輸出時碼信號的狀態進行監控,并將時碼輸出狀態通過面板LED燈指示、通過網口上報。

     

    頻標分配放大器

    具備頻率信號的切換、放大和分配功能,同時接收兩臺時頻終端的標準頻率信號,選擇其中1路進行放大和分配輸出。用于實現頻標信號的主備冗余切換。

    1.3.3 頻標分配放大器

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    圖4-1、XBD403頻標分配放大器

    1.3.3.1 XBD403頻標分配放大器產品概述

    XBD403頻標分配放大器是一款高性能頻率分配放大設備,它具備2個外頻標輸入切換功能,并對切換選擇后的頻標采用極低相位噪聲的頻率分配放大電路,使頻率信號無失真、無損耗地分配放大成多路輸出。

    XBD403頻標分配放大器3能夠對每一路輸出的頻標信號幅值進行檢波、運算,并將頻標信號輸出狀態通過面板LED燈指示、通過串口上報。

     

    上面為航天整個測控站的時統設備系統實際應用案例,歡迎各研究院所有時統設備、時統系統方面的需求,可以聯系北斗時頻,我們可以為您定制完整的時統系統方案,提供質量過硬,技術達標的時統設備、時頻終端產品。

     



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