А.Ю. Федоринов1, В.В. Перлюк2

1,2 Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (Санкт-Петербург, Россия)

1 fedorinov.aleksey@mail.ru, 2 perlvv@mail.ru

Постановка проблемы. Поскольку современные космические исследования простираются от Земли до дальнего космоса, для космических аппаратов с высокими относительными скоростями движения становится трудно обеспечить временную синхронизацию.

Цель. Произвести оценку алгоритма коррекции времени задержки спутников, связанной с движением по орбите.

Результаты. Создан алгоритм, требующий информации только о скорости и местоположении одной из сторон синхронизации времени для коррекции разницы задержки, так что ошибка скорости стороны с плохой точностью измерения времени не влияет на точность двусторонней синхронизации времени. Проверена эффективность алгоритма с помощью имитационных испытаний. Осуществимость алгоритма коррекции задержки движения подтверждена данными измерений между спутниками. Показано, что метод не только учитывает скорость движения одной стороны, но и интегрирует информацию о местоположении обеих сторон в процессе реализации синхронизированной по времени коррекции задержки движения и достигает точной коррекции задержки движения.

Практическая значимость. По сравнению с традиционным методом, существенное преимущество этого метода заключается в том, что он может полагаться на информацию о скорости одной стороны с более высокой точностью для выполнения коррекции задержки движения. Даже если информация о скорости другой стороны имеет низкую точность, точность коррекции может быть гарантирована, что особенно подходит для случая более низкой точности скорости другой стороны.

Федоринов А.Ю., Перлюк В.В. Исследование алгоритмов коррекции задержки движения космических аппаратов при временной синхронизации // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2025. Т. 23. № 4. С. 57−63. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202504-07

1. BAN Yalong, LI Peizhou, KANG Ronglei, et al. Dual-base SAR high-precision time-frequency synchronization method based on BDS differential // Telecommunications Technology. 2024. 64(07): 1095−1101. DOI:10.20079/j.issn.1001-893x.240122001.
2. Liu P., Zhang S., Zhou Z., et al. Multiple satellite and ground clock sources-based high-precision time synchronization and lossless switching for distribution power system // IET Communications. 2023. 17(18): 2041−2052.
3. Yanming G., Yan B., Jian Z., et al. Methods and assessments of two-way time synchronization based on BDS-3 Ka-band satellite-ground link observations // GPS Solutions. 2023. 27(3).
4. Tan Shusen. Bidirectional pseudorange time synchronization of navigation satellites // Chinese Engineering Science. 2006. 8(12): 5. DOI:10.3969/j.issn.1009-1742.2006.12.008.
5. Chen Zhuming, Guo Tingyuan, Jiang Chaolu. A new method of MEO satellite star-ground time synchronization // Journal of University of Electronic Science and Technology. 2007. 36(1): 4. DOI:10.3969/j.issn.1001-0548.2007.01.011.
6. Wang W., Zang W., Chi W., Peng J., Gong H., Sun G. A real-time high-precision time synchronization method for low-orbit satellites based on RT-PPP // Global Positioning System. 2021. 46(05): 26−32.
7. SONG Xiaoyong, JIA Xiaolin, MAO Yue. A two-step filter time synchronization method based on interstellar ranging // Journal of Wuhan University (Information Science Edition). 2009. 34(11): 4. DOI:CNKI:SUN:WHCH.0.2009-11-010.
8. Xiao Y., Wang X.T., Jiao W.H. Establishment and Simulation Experiment of Star-Earth Bidirectional Pseudo-Range Model // Journal of Wuhan University (Information Science Edition). 2009. 34(7): 4. DOI:CNKI:SUN:WHCH.0.2009-07-002.
9. BAI Yan, LU Xiaochun, GAO Tian. Improved time synchronization algorithm for interstellar links based on single-point pseudorange imputation // Journal of Wuhan University (Information Science Edition). 2021. 46(07): 1044−1052. DOI:10.13203/j.whugis20190256.
10. Rengui Nguyen, Xiaolin Jia, Jun Zhu, et al. Integrated orbiting and time synchronization of BeiDou-3 satellites with joint star-ground and inter-satellite Ka pseudorange // Journal of Surveying and Mapping. 2020. 49(3): 8. DOI:CNKI:SUN:CHXB.0.2020-03-005.
11. Lu C.X., Saputra M.R.U., Zhao P., Almalioglu Y., de Gusmao P.P.B., Chen C., Sun K., Trigoni N., Markham A. Milliego: Single-chip mmWave radar aided egomotion estimation via deep sensor fusion // Proceedings of the 18th Conference on Embedded Networked Sensor Systems. Ser. SenSys’20. 2020.
12. Федоринов А.Ю., Перлюк В.В. Исследование алгоритма синхронизации времени для низкоорбитальной группировки микроспутников // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2023. Т. 21. № 4. С. 58−69. DOI:10.18127/j20700814-202304-08.