CN113422638A - 低轨卫星系统全网时间同步方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于空天地海一体化信息网络技术领域，具体公开了一种低轨卫星系统全网时间同步方法及系统，该方法采用测距法实现固定信关站间时间同步，通过设计时间同步帧结合双向时间比对解算法实现固定信关站与其可见的卫星进行时间同步，采用设计时间同步帧与双向时间比对解算法，以及异轨跳转发与同轨跳转发实现星间时间同步。采用本技术方案，利用该方法及配套系统，实现低轨卫星系统的全网时间同步。
Description
技术领域
本发明属于空天地海一体化信息网络技术领域，涉及一种低轨卫星系统全网时间同步方法及系统。
背景技术
空天地海一体化信息网络是维护和拓展国家核心安全利益，实现全球互联互通的重大信息基础设施，是以天基网络为主体，地面网络为基础，可支持陆、海、空、天各类用户随遇接入、按需服务的信息网络。作为具有战略意义的国家信息基础设施，空天地海一体化信息网络对于维护国家利益、促进经济发展具有重要作用。
空天地海一体化信息网络，其核心是卫星通信网络。在星座网络中，卫星网络作为海陆空信息平台联合的枢纽，使信息平台由相对分散变为联合成有机整体。低轨卫星系统成为地面移动通信系统的重要补充，弥补了地面移动通信系统自然地理障碍和有限覆盖范围的劣势。同时，低轨卫星具有运行轨道较低、传输时延短、组网灵活、覆盖范围广等独特优势，其可满足用户的任意时间、任意地点接入需求。
低轨卫星网络基于时分多址接入的组网设计，需要一个公共的时间参考基准来维护网络的无冲突通信，即网络节点在时间上必须同步。时间同步有多种手段，通常的做法是采用GPS或者北斗授时同步，网内节点通过接收GPS或者北斗接收机输出1pps秒脉冲信号实现时间同步。然而，在军事复杂通信环境下，可能存在无法获得GPS或北斗外同步信号的情况，导致无法进行时间同步操作而影响设备正常运行；或者在某些特殊的组网应用场合，对网节点的时间同步精度要求极高，达到甚至高于GPS或者北斗授时精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低轨卫星系统全网时间同步方法及系统，以解决低轨卫星系统的全网时间同步的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种低轨卫星系统全网时间同步方法，设置时间间隔T，每隔T时间，执行步骤S1-S2，或者执行步骤S2：
S1，实现连接的M个固定信关站间的时间同步；
S2，当卫星A处于固定信关站的可见弧段时，解算星地时钟差，实现卫星A与信关站间的时间同步；
与卫星A同轨的其它卫星通过星间链路实现时间同步；
与卫星A不同轨的其他卫星，采用异轨跳转发与同轨跳转发的方式实现时间同步。
本基础方案的工作原理和有益效果在于：该方法能够自组织实现固定信关站间同步、星地同步、星间同步，有效实现低轨卫星通信系统的全网同步，为建立空天地海一体化全网同步提供理论依据与技术支撑。本方案采用异轨跳转发与同轨跳转发实现星间链路与可见卫星建立星间链路的几颗卫星进行时间同步，建立时间较短，为建设巨型星座全网同步提供技术验证及其技术支撑。
进一步，在S1和S2中，采用测距法、伪码高精度距离测量法、单向时间比对法、双向时间比对法、动态双向时间同步法或双向单程测距与时间同步法之一，实现连接的M个固定信关站间的时间同步及解算星地时钟差。
根据使用需要，选择适当的运算方法，利于使用。
进一步，地面信关站全网时间同步的具体操作步骤如下：
在时间同步约定时刻，信关站判定其上的同步计时器是否达到时间同步约定时刻；
若不是，则信关站上的同步计时器继续累加计时；
若是，则信关站上的同步计时器清零；同时信关站发送同步测量帧的第一帧至卫星，再接收并解析卫星发送的同步测量帧，信关站记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送的下一同步测量帧的部分内容，直至发送和接收的数据帧达到规定数量；
信关站整理卫星发送的同步测量帧的解析数据，并联合信关站本地数据，筛选其中特征参数；
信关站根据多普勒测量计算星地之间的相对运动速度；
调取卫星和信关站发送和接收通道时延测量参数，计算星地时间差△t；
将计算结果△t作为时间驯服参数，向卫星发送同步数据帧，进行星地时间同步；
信关站接收卫星回复的同步数据帧，解析后进行对比，对比结果无误后，完成时间同步过程；有误时，重复时间同步操作步骤，继续上行同步数据帧，直到回复正确。
这样实现地面信关站全网时间同步，操作简单，并对时间同步的数据进行确认，保证时间同步的准确性。
进一步，低轨卫星载荷全网时间同步的具体操作步骤如下：
在时间同步约定时刻，卫星载荷判定其上的同步计时器是否达到时间同步约定时刻；
若不是，则卫星载荷上的同步计时器继续累加计时；
若是，则卫星载荷上的同步计时器清零；同时卫星载荷发送同步测量帧的第一帧至信关站，再接收并解析信关站发送的同步测量帧，卫星载荷记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送的下一同步测量帧的部分内容，直至发送和接收的数据帧达到规定数量；
卫星载荷接收信关站发送的同步数据帧，解析其中携带的时间驯服参数，进行星地时间同步；
卫星载荷将接收到的同步数据帧保持不变发送回信关站作为确认。
这样实现低轨卫星载荷全网时间同步，操作简单，并对时间同步的数据进行确认，保证时间同步的准确性。
进一步，与卫星A所在轨道面相邻轨道面的卫星，采用异轨1跳转与同轨最多4跳转的方式使时间同步，具体操作步骤如下：
在卫星A完成星地同步后，卫星A向异轨临近的卫星发射同步测量帧的第一帧；
异轨临近的卫星接收并解析卫星A发送的同步测量帧，同时记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容；
异轨临近卫星把同步帧转发给与其同轨道的相邻两颗星，同时同轨道的相邻两颗星继续转发同步帧给其它相邻的卫星，每颗卫星分别记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容，且发送给卫星A过程同样经过上述转发过程；
卫星A接收异轨临近卫星、及其异轨临近卫星同轨卫星回复的同步数据帧，解析后进行对比；
对比结果无误后，完成时间同步过程；
对比结果有误时，重复时间同步操作步骤，继续上行同步数据帧，直到回复正确或直至发送和接收的数据帧达到规定数量。
操作简单，利于使用。
进一步，与卫星A所在轨道面间隔轨道面的卫星，采用异轨与同轨多跳的方式进行时间同步，具体操作步骤如下：
在卫星A完成星地同步后，卫星A向间隔轨道面临近的卫星通过转发发射的同步测量帧的第一帧；
间隔轨道临近的卫星接收并解析卫星A发送的同步测量帧，同时记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容；
异轨临近卫星把同步帧转发给与其同轨道的相邻的两颗卫星，同时同轨道的相邻两颗卫星继续转发给其它相邻的卫星，每颗星分别记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容，且发送给卫星A过程同样经过上述转发过程；
卫星A接收间隔轨道临近卫星、及其间隔轨道临近卫星同轨卫星回复的同步数据帧，解析后进行对比；
对比结果无误后，完成时间同步过程；
对比结果有误时，重复时间同步操作步骤，继续上行同步数据帧，直到回复正确或直至发送和接收的数据帧达到规定数量。
根据卫星间的相对位置，进行有针对性的操作，实现星间时间同步，利于操作。
进一步，星地、星间全网时间同步过程中的时间同步帧作为星地馈电、星间链路传输内容，带有时间戳，所述时间戳需满足纳秒ns级精度。
这样设置实现低轨卫星系统全网同步纳秒ns级精度，保障低轨卫星全网时间同步的精度，以满足不同情况下的高精度需求。
进一步，所述时间戳包含发射时间戳和接收时间戳，分别对应发收子帧时刻，以供计算收发相同子帧下的时间差；
所述时间同步帧包括同步头16bit、帧标识2bit、发射时间50bit、发射帧编号13bit、接收帧编号13bit、接收时间50bit、时间驯服参数9bit和帧尾16bit；
所述同步头，辅助实现帧同步，为0和1交替比特段；
所述帧标识，指示该帧是测量帧还是数据帧，00为测量帧，时间驯服参数字段无效，11为数据帧，发射时间、发射帧编号、接收帧编号和接收时间字段无效，字段无效时填0；
所述发射时间，标识该帧发射时刻；
所述发射帧编号，表示该帧的编号，用以标识在发射端帧发射的序号；
所述接收帧编号，表示接收到的同步帧的编号，该值来自于接收到的同步帧中“发射帧编号”字段；
所述接收时间，表示接收到同步帧的时刻，与“接收帧编号”对应；
所述时间驯服参数，表示经过双向同步后计算得到的时间差参数，用于星地，星间同步；
所述帧尾加入校验序列，表示对数据进行校验，校验序列生成多项式为
g16(D)＝D16+D12+D5+1。
针对本方法在星地、星间全网时间同步过程中采用的双向时间比对解算法，对时间同步帧与时间戳进行设置，满足使用需要。
进一步，星地、星间全网时间同步采用双向时间比对解算法，其时间差△t计算表达式为：
其中，c＝3.0*108m/s；T1、T2为时间测量误差，即信号发射与接收时间测量误差；τr1、τr2、τd1、τd2为时延测量误差，即设备发射、接收通道时延测量误差；v1、v2为速度测量误差，即通信双方径向运动速度的测量误差。
根据该方法获取时间差的数值，操作简单。
进一步，低轨卫星载荷采用驯服晶振，每T时间同步一次。
驯服晶振精度高，利于使用，使低轨卫星载荷能够满足使用需求，保证卫星全网时间同步的操作步骤顺利进行。
本发明还提供一种低轨卫星系统，包括多个固定信关站和位于多个轨道的多个卫星，所述低轨卫星系统利用上述的方法实现全网时间同步。
该系统内的星地、星间时间同步，可满足空天地海一体化信息网络在不同情况下的使用需求，使用范围广。
附图说明
图1是本发明低轨卫星系统全网时间同步系统的架构图；
图2是本发明低轨卫星系统全网时间同步方法的全网时间同步的流程示意图；
图3是本发明低轨卫星系统全网时间同步方法的低轨卫星载荷全网时间同步方法的流程示意图；
图4是本发明低轨卫星系统全网时间同步方法的地面信关站全网时间同步方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1和2所示，本发明公开了一种低轨卫星系统全网时间同步方法，设置时间间隔T，每隔T时间(每隔1000s)，执行步骤S1-S2，或者执行步骤S2：
S1，采用测距法、伪码高精度距离测量法、单向时间比对法、双向时间比对法、动态双向时间同步法、双向单程测距与时间同步法之一，使连接的M个固定信关站间的时间实现同步；
S2，当卫星A处于固定信关站的可见弧段时，利用星地双向时间比对、测距法、伪码高精度距离测量法、单向时间比对法、动态双向时间同步法、双向单程测距与时间同步法之一，解算星地时钟差，使卫星A与信关站间的时间同步；
与卫星A同轨的其它卫星通过星间链路实现时间同步；采用设计时间同步帧与双向时间比对解算法，使同轨道面的卫星时间同步。
不同轨的其他卫星，采用异轨跳转发与同轨跳转发的方式使时间同步。与卫星A所在轨道面相邻轨道面的卫星，优选采用异轨1跳转与同轨最多4跳转的方式使时间同步，具体操作步骤如下：
在卫星A完成星地同步后，卫星A向异轨临近的卫星发射同步测量帧的第一帧；
异轨临近的卫星接收并解析卫星A发送的同步测量帧，同时记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容；
异轨临近卫星把同步帧转发给与其同轨道的相邻两颗星，同时同轨道的相邻两颗星继续转发同步帧给其它相邻的卫星，每颗卫星分别记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容，且发送给卫星A过程同样经过上述转发过程；
卫星A接收异轨临近卫星、及其异轨临近卫星同轨卫星回复的同步数据帧，解析后进行对比；
对比结果无误后，完成时间同步过程；
对比结果有误时，重复时间同步操作步骤，继续上行同步数据帧，直到回复正确或直至发送和接收的数据帧达到规定数量。
与卫星A所在轨道面间隔轨道面的卫星，采用异轨与同轨多跳的方式进行时间同步，具体操作步骤如下：
在卫星A完成星地同步后，卫星A向间隔轨道面临近的卫星通过转发发射的同步测量帧的第一帧；
间隔轨道临近的卫星接收并解析卫星A发送的同步测量帧，同时记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容；
异轨临近卫星把同步帧转发给与其同轨道的相邻的两颗卫星，同时同轨道的相邻两颗卫星继续转发给其它相邻的卫星，每颗星分别记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容，且发送给卫星A过程同样经过上述转发过程；
卫星A接收间隔轨道临近卫星、及其间隔轨道临近卫星同轨卫星回复的同步数据帧，解析后进行对比；
对比结果无误后，完成时间同步过程；
对比结果有误时，重复时间同步操作步骤，继续上行同步数据帧，直到回复正确或直至发送和接收的数据帧达到规定数量。
如图3所示，本方案中，低轨卫星载荷全网时间同步的具体操作步骤如下：
在时间同步约定时刻(卫星载荷上的同步计时器记录时间为1000s)，卫星载荷判定其上的同步计时器是否达到时间同步约定时刻；
若不是，则卫星载荷上的同步计时器继续累加计时；
若是，则卫星载荷上的同步计时器清零；同时卫星载荷发送同步测量帧的第一帧(按帧格式填写帧发送时刻，发送帧编号)至信关站，再接收并解析信关站发送的同步测量帧，卫星载荷记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送的下一同步测量帧的部分内容，直至发送和接收的数据帧达到规定数量(完成2～10帧的发送和接收)；
卫星载荷接收信关站发送的同步数据帧，解析其中携带的时间驯服参数，进行星地时间同步；
卫星载荷将接收到的同步数据帧保持不变发送回信关站作为确认，优选低轨卫星载荷采用驯服晶振，可通过地面1PPS信号驯服，当晶振稳定度为3.0*10-11时，则要达到50ns的精度，每T时间(1000s)同步一次。这样实现星地、星间时间同步操作的自动运行，限制在一定时间内进行全网时间同步，使星地、星间保持时间同步，避免在操作者未发觉全网时间不同步时，设备运行出错。
如图4所示，本发明中，地面信关站全网时间同步的具体操作步骤如下：
在时间同步约定时刻(信关站上同步计时器为1000s)，信关站判定其上的同步计时器是否达到时间同步约定时刻；
若不是，则信关站上的同步计时器继续累加计时；
若是，则信关站上的同步计时器清零；同时信关站发送同步测量帧的第一帧(按帧格式填写帧发送时刻，发送帧编号)至卫星，再接收并解析卫星发送的同步测量帧，信关站记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送的下一同步测量帧的部分内容，直至发送和接收的数据帧达到规定数量(完成2～10帧的发送和接收)；
信关站整理卫星发送的同步测量帧的解析数据，并联合信关站本地数据，筛选其中特征参数，特征参数包括卫星和信关站二者分别发送和接收的帧编号一致的时间信息；
信关站根据多普勒测量计算星地之间的相对运动速度；
调取卫星和信关站发送和接收通道时延测量参数，计算星地时间差△t，星地、星间全网时间同步采用双向时间比对解算法，其时间差△t计算表达式为：
其中，c＝3.0*108m/s；T1、T2为时间测量误差，即信号发射与接收时间测量误差；τr1、τr2、τd1、τd2为时延测量误差，即设备发射、接收通道时延测量误差；v1、v2为速度测量误差，即通信双方径向运动速度的测量误差；收发时间测量误差要求
其中
分别为时间测量误差T1、T2的方差；收发通道时延测量误差要求
其中
分别为设备发射、接收通道时延测量误差τr1，τr2，τd1，τd2的方差；星间径向运动速度测量误差要求
其中
分别为双方径向运动速度的测量误差v1，v2的方差；
将计算结果△t作为时间驯服参数，向卫星发送同步数据帧，进行星地时间同步；
信关站接收卫星回复的同步数据帧，解析后进行对比，对比结果无误后，完成时间同步过程；有误时，重复时间同步操作步骤，继续上行同步数据帧，直到回复正确。
星地、星间全网时间同步过程中的时间同步帧作为星地馈电、星间链路传输内容，带有时间戳，所述时间戳需满足纳秒ns级精度。时间戳包含发射时间戳和接收时间戳，分别对应发收子帧时刻，以供计算收发相同子帧下的时间差。
星地、星间全网时间同步过程中的时间同步帧包括同步头16bit、帧标识2bit、发射时间50bit、发射帧编号13bit、接收帧编号13bit、接收时间50bit、时间驯服参数9bit和帧尾16bit；
同步头，辅助实现帧同步，为0和1交替比特段；
帧标识，指示该帧是测量帧还是数据帧，00为测量帧，时间驯服参数字段无效，11为数据帧，发射时间、发射帧编号、接收帧编号和接收时间字段无效，字段无效时填0；
发射时间，标识该帧发射时刻；
发射帧编号，表示该帧的编号，用以标识在发射端帧发射的序号；
接收帧编号，表示接收到的同步帧的编号，该值来自于接收到的同步帧中“发射帧编号”字段；
接收时间，表示接收到同步帧的时刻，与“接收帧编号”对应；
时间驯服参数，表示经过双向同步后计算得到的时间差参数，用于星地，星间同步；
帧尾加入校验序列，表示对数据进行校验，校验序列生成多项式为
g16(D)＝D16+D12+D5+1
g，D表示寄存器值，例如在第16,12,5寄存器值为1，其余寄存器值为0。
本发明还提供一种低轨卫星系统，如图1所示，包括多个固定信关站和位于多个轨道的多个卫星，多个卫星支持星间链路数据传输，低轨卫星系统利用上述的方法实现全网时间同步。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种低轨卫星系统全网时间同步方法，其特征在于，设置时间间隔T，每隔T时间，执行步骤S1-S2，或者执行步骤S2：
S1，实现连接的M个固定信关站间的时间同步；
S2，当卫星A处于固定信关站的可见弧段时，解算星地时钟差，实现卫星A与信关站间的时间同步；
与卫星A同轨的其它卫星通过星间链路实现时间同步；
与卫星A不同轨的其他卫星，采用异轨跳转发与同轨跳转发的方式实现时间同步。
2.如权利要求1所述的低轨卫星系统全网时间同步方法，其特征在于，在S1和S2中，采用测距法、伪码高精度距离测量法、单向时间比对法、双向时间比对法、动态双向时间同步法或双向单程测距与时间同步法之一，实现连接的M个固定信关站间的时间同步及解算星地时钟差。
3.如权利要求1所述的低轨卫星系统全网时间同步方法，其特征在于，地面信关站全网时间同步的具体操作步骤如下：
在时间同步约定时刻，信关站判定其上的同步计时器是否达到时间同步约定时刻；
若不是，则信关站上的同步计时器继续累加计时；
若是，则信关站上的同步计时器清零；同时信关站发送同步测量帧的第一帧至卫星，再接收并解析卫星发送的同步测量帧，信关站记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送的下一同步测量帧的部分内容，直至发送和接收的数据帧达到规定数量；
信关站整理卫星发送的同步测量帧的解析数据，并联合信关站本地数据，筛选其中特征参数；
信关站根据多普勒测量计算星地之间的相对运动速度；
调取卫星和信关站发送和接收通道时延测量参数，计算星地时间差△t；
将计算结果△t作为时间驯服参数，向卫星发送同步数据帧，进行星地时间同步；
信关站接收卫星回复的同步数据帧，解析后进行对比，对比结果无误后，完成时间同步过程；有误时，重复时间同步操作步骤，继续上行同步数据帧，直到回复正确。
4.如权利要求1所述的低轨卫星系统全网时间同步方法，其特征在于，低轨卫星载荷全网时间同步的具体操作步骤如下：
在时间同步约定时刻，卫星载荷判定其上的同步计时器是否达到时间同步约定时刻；
若不是，则卫星载荷上的同步计时器继续累加计时；
若是，则卫星载荷上的同步计时器清零；同时卫星载荷发送同步测量帧的第一帧至信关站，再接收并解析信关站发送的同步测量帧，卫星载荷记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送的下一同步测量帧的部分内容，直至发送和接收的数据帧达到规定数量；
卫星载荷接收信关站发送的同步数据帧，解析其中携带的时间驯服参数，进行星地时间同步；
卫星载荷将接收到的同步数据帧保持不变发送回信关站作为确认。
5.如权利要求1所述的低轨卫星系统全网时间同步方法，其特征在于，与卫星A所在轨道面相邻轨道面的卫星，采用异轨1跳转与同轨最多4跳转的方式使时间同步，具体操作步骤如下：
在卫星A完成星地同步后，卫星A向异轨临近的卫星发射同步测量帧的第一帧；
异轨临近的卫星接收并解析卫星A发送的同步测量帧，同时记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容；
异轨临近卫星把同步帧转发给与其同轨道的相邻两颗星，同时同轨道的相邻两颗星继续转发同步帧给其它相邻的卫星，每颗卫星分别记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容，且发送给卫星A过程同样经过上述转发过程；
卫星A接收异轨临近卫星、及其异轨临近卫星同轨卫星回复的同步数据帧，解析后进行对比；
对比结果无误后，完成时间同步过程；
对比结果有误时，重复时间同步操作步骤，继续上行同步数据帧，直到回复正确或直至发送和接收的数据帧达到规定数量。
6.如权利要求1所述的低轨卫星系统全网时间同步方法，其特征在于，与卫星A所在轨道面间隔轨道面的卫星，采用异轨与同轨多跳的方式进行时间同步，具体操作步骤如下：
在卫星A完成星地同步后，卫星A向间隔轨道面临近的卫星通过转发发射的同步测量帧的第一帧；
间隔轨道临近的卫星接收并解析卫星A发送的同步测量帧，同时记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容；
异轨临近卫星把同步帧转发给与其同轨道的相邻的两颗卫星，同时同轨道的相邻两颗卫星继续转发给其它相邻的卫星，每颗星分别记录接收帧编号和接收时刻信息，作为发送给卫星A的同步测量帧的部分内容，且发送给卫星A过程同样经过上述转发过程；
卫星A接收间隔轨道临近卫星、及其间隔轨道临近卫星同轨卫星回复的同步数据帧，解析后进行对比；
对比结果无误后，完成时间同步过程；
对比结果有误时，重复时间同步操作步骤，继续上行同步数据帧，直到回复正确或直至发送和接收的数据帧达到规定数量。
7.如权利要求4-6之一所述的低轨卫星系统全网时间同步方法，其特征在于，星地、星间全网时间同步过程中的时间同步帧作为星地馈电、星间链路传输内容，带有时间戳，所述时间戳需满足纳秒ns级精度。
8.如权利要求7所述的低轨卫星系统全网时间同步方法，其特征在于，所述时间戳包含发射时间戳和接收时间戳，分别对应发收子帧时刻，以供计算收发相同子帧下的时间差；
所述时间同步帧包括同步头16bit、帧标识2bit、发射时间50bit、发射帧编号13bit、接收帧编号13bit、接收时间50bit、时间驯服参数9bit和帧尾16bit；
所述同步头，辅助实现帧同步，为0和1交替比特段；
所述帧标识，指示该帧是测量帧还是数据帧，00为测量帧，时间驯服参数字段无效，11为数据帧，发射时间、发射帧编号、接收帧编号和接收时间字段无效，字段无效时填0；
所述发射时间，标识该帧发射时刻；
所述发射帧编号，表示该帧的编号，用以标识在发射端帧发射的序号；
所述接收帧编号，表示接收到的同步帧的编号，该值来自于接收到的同步帧中“发射帧编号”字段；
所述接收时间，表示接收到同步帧的时刻，与“接收帧编号”对应；
所述时间驯服参数，表示经过双向同步后计算得到的时间差参数，用于星地，星间同步；
所述帧尾加入校验序列，表示对数据进行校验，校验序列生成多项式为
g16(D)＝D16+D12+D5+1。
9.如权利要求3所述的低轨卫星系统全网时间同步方法，其特征在于，星地、星间全网时间同步采用双向时间比对解算法，其时间差△t计算表达式为：
其中，c＝3.0*108m/s；T1、T2为时间测量误差，即信号发射与接收时间测量误差；τr1、τr2、τd1、τd2为时延测量误差，即设备发射、接收通道时延测量误差；v1、v2为速度测量误差，即通信双方径向运动速度的测量误差。
10.如权利要求4所述的低轨卫星系统全网时间同步方法，其特征在于，低轨卫星载荷采用驯服晶振，每T时间同步一次。
11.一种低轨卫星系统，其特征在于，包括多个固定信关站和位于多个轨道的多个卫星，所述低轨卫星系统利用权利要求1-10之一所述的方法实现全网时间同步。
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