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  • 航天車載時統設備系統方案和廠家介紹

    2020-02-29 17:25:51 admin 0


    在航天活動中,各測控站所獲取、記錄的測量數據和事件都必須有嚴格統一的同一時間標準才能對它們進行分析和處理,才具有使用價值。車載時統設備系統還用于控制程序儀器,完成火箭、導彈的點火和使儀器按程序工作。

     

    航天車載時統設備系統是為測控系統提供統一標準時間信號和標準頻率信號的系統。航天測控設備種類多、數量大、分布廣,如果沒有統一的時間長度,根本無法完成任務。發射起飛時間(L)、各級火箭發動機的點火與關機時間、分離時間、數據注入時間、星(船)箭分離時間、航天器人軌時間等關鍵事件特征點都需要時統系統提供準確的時刻時統系統連續可靠、穩定的運行是測控系統正常工作的前提,其性能優劣直接影響航天測控系統的測量精度和測量體制。典型的時間統一系統組成如右圖所示。車載時統設備系統由時間頻率基準及發播系統、定時校頻信號接收系統、本地頻率標準、時間碼產生器、分配放大器和用戶設備等組成。 

     

    總體上來說航天車載時統設備系統的授時方式應根據實際需要進行調整,對于前端采集設備,服務器等對時統精度要求高的設備應采用高精度授時方式例如IRIG-B碼、10M頻率、PPS等發方式,對于顯示終端等對時統精度要求不太嚴格的設備可以采用網絡NTP授時模式。

     

    如果航天車載時統設備系統主要為數據采集系統提供時間信息,給多數采集系統采集的數據打上時標,在靶場測試系統中,每個分站都配備測試及數據采集設備,為保證其測試的精準性,每個分站都為其配備一個完整的時統設備。

     

    車載時統設備時統系統是整個測控系統的重要組成部分,其主要功能是產生、保持、同步、監控本地時間頻率信號,用于為其他分系統設備提供統一、精確、可靠的時間和頻率信號,并對時統分系統各設備運行狀態進行監控。

     

     

    一、車載時統設備系統主要功能

    1) 車載時統設備系統本地時間產生和保持功能:通過接收北斗GPS衛星信號,獲取標準時間信息,同步本地時間,產生標準脈沖信號(1PPS)和標準時碼信號(IRIG-B),當失去外部時間源時,本地時間能夠依靠本地高穩定度恒溫晶振保持走時;

    2) 外部時統功能:能夠接收外部時統信號(IRIG-B DC/AC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,保持本地時間和輸出時碼連續性;

    3) 網絡時統功能:能夠接收指揮中心時統服務器的網絡時統授時服務。

    4) 外部起飛觸發功能:能夠接收外部起飛脈沖信號,并在起飛脈沖信號的上升沿鎖存本地時間并上報。

    5) 標準頻率產生功能:能夠利用授時接收機的定時脈沖,校正本地頻率源的準確度,采用低相噪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);

    6) 外頻標輸入: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,利用本地低相噪鎖相環技術,凈化外頻標的相位噪聲,提高短期穩定度;

    7) 具備閏年閏秒管理功能

    8) 網絡監控:能夠對設備運行狀態進行實時監測,并對存在的故障進行判斷和定位,最終將監測結果、故障代碼、設備運行狀態等上報;

     

    二、車載時統設備系統工作原理

    時頻終端產生并保持本地時間,它內置有高精度北斗GPS授時接收機,通過獲取北斗GPS衛星信號將本地時間溯源到標準時間;同時支持外時統IRIG-B(AC/DC)時碼解碼功能,將本地時間同步到外部時統源;當外部時統失效或失鎖時,設備能夠依靠內部高穩定度的恒溫晶振保持高精度走時。此外,時頻終端支持外部起飛信號輸入、支持接收網絡授時信息、支持閏秒閏年管理、支持網絡狀態監控等功能。

    時碼分配器的主要功能是將時頻終端輸出的1路IRIG-B(DC)碼分配成多路IRIG-B(DC)碼輸出。

    三、車載時統設備系統結構設計

    車載時統設備系統結構采用標準19英寸3U高度機箱,機箱總深度為300mm。

    1) 前面板設計 


    2) 后面板設計

    車載時統設備系統后面板用于各類輸入輸出信號接口,包括天線入、B碼入、BAC碼輸出、1PPS輸出、BDC碼輸出、10MHz輸出、外頻標輸入、授時接收機解調秒輸出、監控網口、NTP/PTP網口、串口、電源及接地柱等。 


    1.1.1 結構設計

    車載時統設備系統時碼分配器機箱結構采用標準19英寸2U高度機箱,機箱總深度為300mm。

    1) 前面板設計

     

    車載時統設備系統時碼分配器的前面板是用戶對設備操作的主要界面,前面板主要包括LED狀態指示燈,切換按鍵、電源開關等。

    2) 后面板設計 


    車載時統設備系統時碼分配器的后面板是時碼輸入輸出信號接口,包括外部IRIG-B(DC)碼輸入、IRIG-B(DC)碼輸出、監控網口接口、電源及接地柱等。

     

     

    目前北斗時頻的時統設備主要應用于航天測控領域,北斗時頻和航天五院、航天九院、航天二院有深度合作,在深空探索、北斗授時、測控基站建設方面,北斗時頻的時統系統,時統產品,時統卡,授時卡,時統設備,時頻終端有廣泛應用。北斗時頻公司的時統設備具有精度高、穩定性好、功能強、無積累誤差、不受地域氣候等環境條件限制、性價比高、操作簡單、免維護等特點,適合無人值守。機架式時統設備高精度時間同步系統設備采用全模塊化結構設計,不僅實現了板卡全兼容,還提供了豐富的信號接口資源和開放式特殊接口設計平臺,具備優異的兼容能力??商峁┒嗦?/span>NTP/SNTP協議信號、PTP(1588)協議信號、脈沖信號、IRIG-B信號、10MHz頻率時間同步信號,可以滿足不同設備的對時接口要求。


     



    標簽:   時統系統  時統設備系統  對時系統   時頻終端
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