CN113472417B - 多星编队的雷达定时同步方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种多星编队的雷达定时同步方法、装置、设备及存储介质，应用于多星编队的星载雷达系统，星载雷达系统包括一个主星雷达和至少一个辅星雷达，该方法包括：获取主星的全球导航卫星系统GNSS接收机输出的秒脉冲信号和至少一个辅星中的任一个辅星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号间的相对时差信息；根据相对时差信息，对主星的秒脉冲信号和任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步；基于时间同步后的秒脉冲信号，产生主星雷达的定时信号和任一个辅星雷达的定时信号。基于本申请提供的雷达定时同步方法，可以实现多星编队的星载雷达系统定时信号的时间同步。

Description

多星编队的雷达定时同步方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请实施例涉及星载雷达技术领域，尤其涉及一种多星编队的雷达定时同步方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

对于多星编队的星载雷达系统，采用干涉测量技术实现地表高程测量、地面运动目标指示(Ground Moving Target Indicator，GMTI)，或者多站成像时，需要保证多颗卫星同步接收来自地面成像区域的雷达回波数据。因此，在雷达开机工作期间，主星和辅星的雷达定时信号需要保持时间同步，多颗卫星才能同步开启雷达回波数据的采集。雷达定时信号决定采集雷达回波数据的时间窗口，在相关技术中，尚未实现对多星编队的星载雷达系统进行时间同步。因此，如何实现多星编队的星载雷达系统的时间同步成为亟待解决的重要问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种多星编队的雷达定时同步方法、装置、设备及存储介质，可以实现多星编队的星载雷达系统定时信号的时间同步。

本申请实施例提供的一种多星编队的雷达定时同步方法，应用于多星编队的星载雷达系统，所述星载雷达系统包括一个主星雷达和至少一个辅星雷达，所述方法包括：

获取主星的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)接收机输出的秒脉冲信号和至少一个辅星中的任一个辅星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号间的相对时差信息；

根据所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步；

基于所述时间同步后的秒脉冲信号，产生所述主星雷达的定时信号和所述任一个辅星雷达的定时信号。

在一种实现方式中，所述获取所述主星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号和所述至少一个辅星的GNSS接收机输出辅星的秒脉冲信号间的相对时差信息，包括：

获取所述主星的GNSS数据中的时间数据和所述任一个辅星的GNSS数据中的时间数据；

根据所述主星的GNSS数据中的时间数据和所述任一个辅星的GNSS数据中的时间数据，确定所述相对时差信息。

在一种实现方式中，所述根据所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步，包括：

确定所述主星的秒脉冲信号的发送时间信息；

根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行延时调整，使得所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步。

在一种实现方式中，所述根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步，包括：

在所述任一个辅星的秒脉冲信号相对所述主星的秒脉冲信号滞后时，对所述主星的秒脉冲信号延时第一预设时长；

根据所述第一预设时长和所述相对时差信息对应的时间值的差值得到第二预设时长，对所述任一个辅星的秒脉冲信号延时所述第二预设时长，使得所述主星的秒脉冲信号与所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步；

其中，所述相对时差信息对应的时间值大于零。

在一种实现方式中，所述根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步，包括：

在所述主星的秒脉冲信号相对所述任一个辅星的秒脉冲信号滞后时，对所述主星的秒脉冲信号延时第一预设时长；

根据所述第一预设时长和所述相对时差信息对应的时间值的和值得到第三预设时长，对所述任一个辅星的秒脉冲信号延时所述第三预设时长，使得所述主星的秒脉冲信号与所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步；

其中，所述相对时差信息对应的时间值大于零。

本申请实施例提供的一种多星编队的雷达信号同步装置，应用于多星编队的星载雷达系统，所述星载雷达系统包括一个主星雷达和至少一个辅星雷达，所述装置包括：

获取模块，用于获取主星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号和至少一个辅星中的任一个辅星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号间的相对时差信息；

处理模块，用于根据所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步；

同步模块，用于基于所述时间同步后的秒脉冲信号，产生所述主星雷达的定时信号和所述任一个辅星雷达的定时信号。

在一种实现方式中，所述获取模块，用于获取主星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号和至少一个辅星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号间的相对时差信息，包括：

获取所述主星的GNSS数据中的时间数据和所述任一个辅星的GNSS数据中的时间数据；

根据所述主星的GNSS数据中的时间数据和所述任一个辅星的GNSS数据中的时间数据，确定所述相对时差信息。

在一种实现方式中，所述处理模块，用于根据所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步，包括：

确定所述主星的秒脉冲信号的发送时间信息；

根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行延时调整，使得所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步。

在一种实现方式中，所述处理模块，用于根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步，包括：

在所述任一个辅星的秒脉冲信号相对所述主星的秒脉冲信号滞后时，对所述主星的秒脉冲信号延时第一预设时长；

根据所述第一预设时长和所述相对时差信息对应的时间值的差值得到第二预设时长，对所述任一个辅星的秒脉冲信号延时所述第二预设时长，使得所述主星的秒脉冲信号与所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步；

其中，所述相对时差信息对应的时间值大于零。

在一种实现方式中，所述处理模块，用于根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步，包括：

在所述主星的秒脉冲信号相对所述任一个辅星的秒脉冲信号滞后时，对所述主星的秒脉冲信号延时第一预设时长；

根据所述第一预设时长和所述相对时差信息对应的时间值的和值得到第三预设时长，对所述任一个辅星的秒脉冲信号延时所述第三预设时长，使得所述主星的秒脉冲信号与所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步；

其中，所述相对时差信息对应的时间值大于零。

本申请提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序或FPGA程序，当所述计算机程序或FPGA程序被所述处理器执行时实现上述任一种多星编队的雷达定时同步方法。

本申请提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序或FPGA程序，该计算机程序或FPGA程序被处理器执行时实现上述任一种多星编队的雷达定时同步方法。

本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序或FPGA程序，所述处理器执行所述程序时实现前述一个或多个技术方案提供的多星编队的雷达定时同步方法。

本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序或FPGA程序；所述计算机程序或FPGA程序被执行后能够实现前述一个或多个技术方案提供的多星编队的雷达定时同步方法。

基于本申请提供的多星编队的雷达定时同步方法，星载雷达系统包括一个主星雷达和至少一个辅星雷达，在应用于多星编队的星载雷达系统时，获取主星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号和任一个辅星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号间的相对时差信息。因此，可以将主星的秒脉冲信号作为公共的时间参考，根据相对时差信息，对主星的秒脉冲信号和任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步。由于相对时差信息可以对主星的秒脉冲信号和辅星的秒脉冲信号间的时间偏差进行补偿，因此，在基于时间同步后的秒脉冲信号产生主星雷达的定时信号和任一个辅星雷达的定时信号，可以实现多星编队的星载雷达系统定时信号的时间同步。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种雷达定时同步方法的应用场景图；

图2为本申请实施例提供的一种雷达定时同步方法的系统架构图；

图3为本申请实施例提供的一种雷达定时同步方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种雷达定时同步方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的秒脉冲信号和时间数据的时序关系示意图；

图6为本申请实施例提供的又一种雷达定时同步方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的一种雷达定时同步方法的控制时序示意图；

图8为本申请实施例提供的一种雷达定时同步方法中的时间关系示意图；

图9为本申请实施例提供的又一种雷达定时同步方法的流程示意图；

图10为本申请实施例提供的一种雷达信号同步装置的示意图；

图11为本申请实施例提供的一种电子设备的功能结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所提供的实施例仅仅用以解释本申请，不用于限定本申请。另外，以下所提供的实施例是用于实施本申请的部分实施例，而非提供实施本申请的全部实施例，在不冲突的情况下，本申请实施例记载的技术方案可以任意组合的方式实施。

卫星编队(Multi-Satellite Formation)飞行技术得到了广泛应用，通过多颗卫星在轨编队飞行形成分布式卫星系统，实现星间协同工作。多星编队的星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)探测系统，采用干涉测量技术实现地表高程测量、地面运动目标指示，或者多站成像。

合成孔径雷达是一种主动式微波成像雷达，可以安装在飞机、卫星、导弹等飞行平台上，实现全天时、全天候地实施观测，具有一定的地表穿透能力，因此，SAR在灾害监测、资源勘探、海洋监测、环境监测、测绘和军事侦察等方面的应用上具有独特的优势。多星编队SAR系统将雷达搭载在编队飞行的多颗卫星上，共同完成大测绘带高分辨率成像、地面高程测量、洋流测速和地面动目标监测等任务。

合成孔径雷达作为重要的遥感手段，主要采用沿垂直航向分布的两部SAR天线以不同的视角观测同一地区，将获取的两幅复SAR图像进行干涉处理，求取主副雷达天线相位中心与目标间的斜距差，进而获得观测区域的数字高程模型(Digital Elevation Model，DEM)。受限于干涉测量技术的工作原理，搭载在两颗编队飞行卫星上的雷达，需要实现时间、空间、相位的同步。

图1示出了本申请实施例提供的雷达定时同步方法的应用场景图。参见图1，多星编队可以采用N颗卫星形成分布式卫星系统。在多星编队的SAR探测系统中，N颗卫星形成多星编队，N颗卫星包括一颗主星和至少一颗辅星，采用主星对地发射雷达信号，多颗卫星同时接收地面雷达回波信号。在多星编队的星载雷达系统中，为了实现多星编队中的多颗卫星协同工作，需要实现主星雷达和辅星雷达的雷达定时信号的时间同步。

在本申请实施例中，关于雷达信号的时间同步可以包含以下方面：时间同步的建立，即，在某一时刻各卫星的雷达定时信号同时输出；时间同步的保持，即，完成时间同步建立后的雷达开机期间，各雷达定时信号始终保持同步状态。

图2示出了本申请实施例提供的雷达定时同步方法的系统架构图。参见图2，在星载雷达中，GNSS接收机用于向监控定时器提供秒脉冲信号，监控定时器包括选通模块、可编程延时模块、雷达定时信号模块，其中，选通模块用于在监控定时器接收到GNSS接收机输出的秒脉冲信号后，采用雷达的定时时钟信号进行选通，实现秒脉冲信号和定时时钟信号的同步。可编程延时模块用于基于雷达计算机提供的相对时差信息对秒脉冲信号进行延时处理。雷达定时信号模块用于在秒脉冲信号的触发下产生雷达定时信号。采用雷达定时信号的脉冲重复频率(Pulse repetition frequency，PRF)控制雷达每秒发射脉冲波的次数。

在实际应用中，可编程延时模块可以采用现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)器件。FPGA的基本结构包括可编程输入输出单元、可配置逻辑块、数字时钟管理模块、嵌入式块RAM、布线资源、内嵌专用硬核、底层内嵌功能单元。

示例性地，对于任一辅星，GNSS接收机可用于基于星间数据传输链路(简称，数传链路)，接收主星的GNSS数据，任一辅星根据本星GNSS数据和接收到的主星的GNSS数据，计算主星的秒脉冲信号和所述辅星的秒脉冲信号间的相对时差信息，并将计算结果提供给所述辅星星务计算机。这里，星务计算机可以是部署在主星和辅星上的计算机。

示例性地，对于主星雷达或者任一辅星雷达，星务计算机和雷达计算机基于总线通信连接，星务计算机可以基于总线将相对时差数据传输至雷达计算机。这里，雷达计算机可以是集成在星载雷达系统中的计算机。

在实际应用中，星务计算机、雷达计算机、可编程延时模块执行的功能可以由分立的计算单元执行，或者，集成在同一个计算单元上执行，本申请对此不作限定。

示例性地，对于主星雷达或者任一辅星雷达，基准频率源可以采用GNSS驯服晶振驱动，基于GNSS驯服晶振信号产生雷达定时信号的时钟信号，使得不同卫星间的雷达定时信号的频率偏差在一定的偏差范围内。

示例性地，基于主星和辅星间的数据传输链路，辅星的GNSS接收机可以接收主星的GNSS数据，并向星务计算机提供主星的GNSS数据中的时间数据，以及主星的秒脉冲信号与辅星的秒脉冲信号之间的相对时差信息。

示例性地，辅星GNSS接收机可以根据本星的GNSS数据中的时间数据，以及接收到的主星的GNSS数据中的时间数据，获取主星的秒脉冲信号和辅星的秒脉冲信号间的相对时差信息，并将该相对时差信息送给辅星星务计算机。

参见图3，本申请实施例提供的多星编队的雷达定时同步方法，可以应用于多星编队的星载雷达系统，所述星载雷达系统包括一个主星雷达和至少一个辅星雷达，所述方法可以包括以下步骤：

步骤A301：获取主星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号和至少一个辅星中的任一个辅星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号间的相对时差信息。

这里，主星雷达可以是设置在多星编队中的主星上的雷达，辅星雷达可以是设置在多星编队中的辅星上的雷达。

示例性地，根据主星的GNSS数据中的时间数据和辅星的GNSS数据中的时间数据，获取主星的秒脉冲信号(Pulse Per Second，PPS)和任一个辅星的秒脉冲信号间的相对时差信息。

示例性地，在获取相对时差信息时，对于多星编队中的多颗卫星，可以采用主星的秒脉冲信号作为共同的时间参考，在多星编队中的多颗卫星间建立一个共同的时间参考。

示例性地，GNSS接收机输出的相对时差信息，可以通过星务管理总线传输给雷达的监控定时器。这里，星务管理总线可以采用1553B总线或CAN总线。其中，1553B总线是美国军方专为飞机上设备制定的一种信息传输总线标准，设备间传输的协议。CAN总线用于实现信号的串行差分传输。

应理解，对于多星编队中的任一颗星载雷达，相对时差的存在将导致多星编队中任意两个星载雷达的雷达定时信号不同步。为了达到雷达定时信号的时间同步，在采用1PPS脉冲同步产生雷达定时信号前，需要实现多星编队中任意两个星载雷达的秒脉冲信号达到时间同步。

在实际应用中，可以根据相对时差信息对辅星的秒脉冲信号进行延时调整，使得任一辅星的秒脉冲信号和主星的秒脉冲信号达到时间同步。

步骤A302：根据相对时差信息，对主星的秒脉冲信号和任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步。

这里，主星的秒脉冲信号和辅星的秒脉冲信号达到时间同步，表现为主星的秒脉冲信号和辅星的秒脉冲信号的脉冲波形在时间轴上对齐。

示例性地，由辅星的GNSS接收机向辅星雷达的监控定时器提供秒脉冲信号和相对时差信息。这里，相对时差信息可以作为辅星雷达对秒脉冲信号进行延时调整的依据。

相应地，辅星雷达的监控定时器，在接收到相对时差信息后，输出对于秒脉冲信号的延时控制信号，实现对秒脉冲信号的延时调整，使得辅星的1PPS脉冲对齐主星的1PPS脉冲。

应理解，在对主星和辅星的秒脉冲信号进行延时调整时，只能对相对超前的秒脉冲信号进行延时处理，无法对相对滞后的脉冲进行超前处理。辅星的秒脉冲信号可能超前于主星的秒脉冲信号，或者滞后于主星的秒脉冲信号。

在实际应用中，为了使得任一辅星的秒脉冲信号对齐到主星的秒脉冲信号，可以将主星的秒脉冲信号延时第一预设时长，例如，1秒。同时，对辅星雷达采用以下延时调整策略：根据主星的秒脉冲信号的发送时间信息和相对时差信息确定延时时间信息，根据延时时间信息对辅星的秒脉冲信号进行延时调整，使得延时调整后辅星的1PPS脉冲与延时后的主星1PPS脉冲对齐。

在本申请实施例中，针对多星编队中的多颗卫星的秒脉冲信号间存在时间偏差的问题，为了提高雷达定时信号的同步精度，在秒脉冲信号触发产生雷达定时信号前，对多星编队中的多颗卫星的秒脉冲信号进行延时调整，使得多星编队中每一颗星载雷达的秒脉冲信号达到时间同步。

步骤A303：基于时间同步后的秒脉冲信号，产生主星雷达的定时信号和所述任一个辅星雷达的定时信号。

这里，时间同步后的秒脉冲信号可以是基于延时调整对齐后的秒脉冲信号。GNSS接收机输出的秒脉冲信号的频率为每秒一次，秒脉冲信号作为产生雷达定时信号的触发信号。GNSS接收机输出的秒脉冲信号可以通过同轴电缆传输给雷达的监控定时器。

示例性地，对于多星编队中的任一星载雷达，基于时间同步后的秒脉冲信号，采用秒脉冲信号作为触发信号，由监控定时器产生雷达定时信号，使得多星编队中的任一星载雷达的雷达定时信号同步到主星的秒脉冲信号，实现多星编队中任意两个星载雷达的雷达定时信号的时间同步。

应理解，在每个整秒时刻，GNSS接收机将输出一次秒脉冲信号，在雷达开机成像前，基于上述方法实现多星编队中每一颗星载雷达的秒脉冲信号达到时间同步，采用时间同步后的秒脉冲信号触发产生雷达定时信号。在开机时间内，不需要再次采用1PPS脉冲触发产生雷达定时信号。

基于本申请提供的雷达定时同步方法，星载雷达系统包括一个主星雷达和至少一个辅星雷达，在应用于多星编队的星载雷达系统时，获取主星的秒脉冲信号和至少一个辅星中的任一个辅星的秒脉冲信号间的相对时差信息。因此，可以将主星的秒脉冲信号作为公共的时间参考，根据相对时差信息，对主星的秒脉冲信号和任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步。由于相对时差信息可以对主星的秒脉冲信号和辅星的秒脉冲信号间的时间偏差进行补偿，因此，在基于时间同步后的秒脉冲信号产生雷达定时信号，可以实现多星编队的星载雷达系统的时间同步。

在实际应用中，上述步骤A301至步骤A303可以采用处理器实现，上述处理器可以为专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、数字信号处理装置(Digital Signal ProcessingDevice，DSPD)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)、现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。

在一种实现方式中，在上述步骤A301中，所述获取主星的秒脉冲信号和至少一个辅星中的任一个辅星的秒脉冲信号间的相对时差信息，参见图4，可以包括以下步骤：

步骤A3011：获取所述主星的GNSS数据中的时间数据和所述任一个辅星的GNSS数据中的时间数据。

示例性地，在主星和辅星间建立星间数据传输链路，将主星的GNSS数据通过星间数据传输链路，传输给每一个辅星。这里，数据传输链路的传输方向为从主星向各颗辅星传输，传输内容为主星的GNSS数据。

这里，主星的GNSS数据可以是主星的GNSS接收机输出的全球导航卫星系统数据，辅星的GNSS数据可以是辅星的GNSS接收机输出的全球导航卫星系统数据。GNSS数据中的时间数据可以包含GNSS接收机输出的1PPS脉冲的时刻。

步骤A3012：根据所述主星的GNSS数据中的时间数据和所述任一个辅星的GNSS数据中的时间数据，确定所述相对时差信息。

示例性地，基于主星和辅星间的数据传输链路，辅星接收主星的GNSS数据，对主星的GNSS接收机输出的1PPS脉冲的时刻、辅星的GNSS接收机输出的1PPS脉冲的时刻进行比较，得到主星的秒脉冲信号和辅星的秒脉冲信号的相对时差信息。

示例性地，参见图5，本申请实施例提供的秒脉冲信号和时间数据的时序关系示意图。在产生秒脉冲信号的时间窗口外，基于获取主星的GNSS时间，根据主星的GNSS时间和辅星的GNSS时间的比较结果，获取主星的PPS脉冲和辅星的PPS脉冲间的相对时差信息。

在一种实现方式中，在上述步骤A302中，所述根据所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步，参见图6，可以包括以下步骤：

步骤A3021：确定所述主星的秒脉冲信号的发送时间信息。

这里，主星的秒脉冲信号的发送时间信息可以是对主星的秒脉冲信号延时1秒后的时间信息。

示例性地，辅星的秒脉冲信号可能相对主星超前、或者滞后，为了使得任一辅星的秒脉冲信号对齐到主星的秒脉冲信号，可以将主星的秒脉冲信号延时1秒。

步骤A3022：根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行延时调整，使得所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步。

这里，在多星编队的星载雷达系统中，为了实现雷达定时信号时间同步，可以对辅星的秒脉冲信号进行延时调整，使得多星编队中的任一辅星的秒脉冲信号同步于主星的秒脉冲信号。

在实际应用中，在星载雷达开机成像前，对于多星编队中的任一星载雷达，辅星雷达的监控定时器可以根据主星的秒脉冲信号相对时差信息，确定辅星的秒脉冲信号的发送时间信息，对辅星的秒脉冲信号进行延时处理。

例如，主星的秒脉冲信号的发送时间信息为将主星的秒脉冲信号相对初始时刻延时1秒，若辅星的秒脉冲信号相对主星的秒脉冲信号超前时，则对辅星的1PPS脉冲延时1+τ秒。这里，τ为相对时差信息对应的时间值，单位为秒(s)。

例如，主星的秒脉冲信号的发送时间信息为将主星的秒脉冲信号相对初始时刻延时1秒，若辅星的秒脉冲信号相对主星的秒脉冲信号滞后时，则对辅星的秒脉冲信号延时1-τ秒。

进一步地，基于辅星的秒脉冲信号的发送时间信息发送秒脉冲信号，在秒脉冲信号的触发下，产生辅星雷达的雷达定时信号，从而，建立多星编队中任意两个星载雷达的雷达定时信号的时间同步。

在一种实现方式中，所述根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步，包括：

在所述任一个辅星的秒脉冲信号相对所述主星的秒脉冲信号滞后时，对所述主星的秒脉冲信号延时第一预设时长；

根据所述第一预设时长和所述相对时差信息对应的时间值的差值得到第二预设时长，对所述任一个辅星的秒脉冲信号延时所述第二预设时长，使得所述主星的秒脉冲信号与所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步；其中，所述相对时差信息对应的时间值大于零。

示例性地，第一预设时长为1秒，在对主星的延时时间为1秒的情况下，当辅星1PPS脉冲滞后于主星的时间为τ时，第二预设时长为1-τ秒，对辅星的秒脉冲信号延时1-τ秒。这里，τ为主星的秒脉冲信号和辅星的秒脉冲信号间的相对时差信息，单位为秒(s)。

在实际应用中，关于第一预设时长的时间值，可以根据实际需要灵活设置，本申请对此不作限定。

示例性地，参见图7，本申请实施例提供的雷达定时同步方法的控制时序示意图。考虑到对1PPS脉冲进行延时调整时需要持续1秒左右的时间，雷达计算机发出控制指令存在一定的时间误差，因此，可以在雷达定时信号时间同步建立时刻前1.5秒，由雷达计算机向监控定时器发出时间同步指令。这里，雷达定时信号时间同步建立时刻可以是第n个秒脉冲信号的发送时刻。

相应地，辅星雷达的监控定时器接收到时间同步指令后，针对第n个PPS脉冲进行延时调整。在对第n个1PPS脉冲进行延时调整时，可以采用定时时钟驱动的计数器实现计时。

其中，n-2、n-1、n、n+1分别用于表征第n-2、n-1、n、n+1次发送秒脉冲信号。允许时间同步的指令的发送时间，可以在第n-2、n-1次发送秒脉冲信号的时间间隔内。基于对第n-1次秒脉冲信号进行延时调整，可以在第n次发送秒脉冲信号时，实现主星的秒脉冲信号和辅星的秒脉冲信号的时间同步。

在一种实现方式中，所述根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步，包括：

在所述主星的秒脉冲信号相对所述任一个辅星的秒脉冲信号滞后时，对所述主星的秒脉冲信号延时第一预设时长；

根据所述第一预设时长和所述相对时差信息对应的时间值的和值得到第三预设时长，对所述任一个辅星的秒脉冲信号延时所述第三预设时长，使得所述主星的秒脉冲信号与所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步；其中，所述相对时差信息对应的时间值大于零。

示例性地，第一预设时长为1秒，在对主星的延时时间为1秒的情况下，当辅星1PPS脉冲超前于主星的时间为τ时，第三预设时长为1+τ秒，对辅星的秒脉冲信号延时1+τ秒。

在一种实现方式中，所述主星的GNSS数据中的时间数据和所述主星的时钟信号同步；所述主星的时钟信号为基于GNSS驯服晶振信号产生的时钟信号。

示例性地，GNSS驯服晶振信号可以作为基准频率产生的参考源。GNSS接收机输出GNSS驯服晶振信号，通过同轴电缆传送给SAR中央电子设备。这里，GNSS驯服晶振信号，即经过驯服的晶振信号。

示例性地，参见图8，本申请实施例提供的雷达定时同步方法中的时间关系示意图。对于多星编队中的主星雷达的监控定时器或者辅星雷达的监控定时器，在接收到GNSS接收机输出的秒脉冲信号后，采用雷达的定时时钟信号进行选通，实现秒脉冲信号和定时时钟信号的同步。

在一种实现方式中，上述方法还包括：根据星载雷达一次开机最长工作时间和雷达定时信号的时间同步保持误差，确定GNSS驯服晶振的频率一致性。

示例性地，星载雷达一次开机最长工作时间为T，雷达定时信号的时间同步保持误差小于Δt，则需要GNSS驯服晶振的频率一致性优于Δt/T。

应理解，雷达定时信号的时间同步保持精度，主要由多颗卫星的GNSS驯服晶振的频率一致性决定。当GNSS驯服晶振的频率一致性符合要求时，可以保证雷达定时信号的时间同步保持精度。

在一种实现方式中，获取所述主星的GNSS数据中的时间数据，包括：

通过所述主星和所述辅星间的数据链路，接收所述主星的GNSS数据；对所述主星的GNSS数据进行解析，获取所述主星的GNSS数据中的时间数据。

示例性地，基于主星雷达和辅星雷达间的数据传输链路，主星可以将GNSS数据传输给任一辅星，辅星接收主星的GNSS数据，对主星的GNSS数据解算后，获得主星的GNSS数据中的时间数据。

在一种实现方式中，所述主星雷达和所述任一辅星的雷达基准频率源采用驯服晶振驱动，所述方法还包括：

采用定时时钟信号驱动定时信号产生器，生成雷达定时信号，使得所述主星雷达和所述任一辅星雷达间的雷达定时信号保持一致。

示例性地，采用GNSS驯服晶振信号，驱动多星编队中任一星载雷达的基准频率源，基准频率源在GNSS驯服晶振信号驱动下，生成用于产生雷达定时信号的时钟信号。

应理解，基于GNSS驯服晶振信号产生雷达定时信号的时钟信号，使得不同卫星间的雷达定时信号的频率偏差在一定的偏差范围内。

示例性地，对于多星编队中的任一个星载雷达，为了保持雷达定时信号的时间同步，在星载雷达开机成像期间，采用GNSS驯服的晶振信号，保持主星雷达和辅星雷达间的雷达定时信号的时间同步。

基于前述实施例相同的技术构思，参见图9，本申请实施例提供的多星编队的雷达定时同步方法，可以包括以下步骤：

步骤A901：接收主星的GNSS接收机传输的秒脉冲信号。

步骤A902：获取主星的秒脉冲信号和辅星的秒脉冲信号间的相对时差信息。

步骤A903：根据相对时差信息对辅星的秒脉冲信号进行延时调整。

步骤A904：基于时间同步后的秒脉冲信号产生雷达定时信号。

这里，关于步骤A901至上述步骤A904的实现过程，参考上述步骤A301至步骤A303，此处不作赘述。

基于前述实施例相同的技术构思，参见图10，本申请实施例提供的多星编队的雷达信号同步装置，应用于多星编队的星载雷达系统，星载雷达系统包括一个主星雷达和至少一个辅星雷达，所述装置包括：

获取模块1001，用于获取所述主星的秒脉冲信号和所述至少一个辅星中的任一个辅星的秒脉冲信号间的相对时差信息；

处理模块1002，用于根据所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步；

同步模块1003，用于基于所述时间同步后的秒脉冲信号，产生所述主星雷达的定时信号和所述任一个辅星雷达的定时信号。

在一种实现方式中，所述获取模块1001，用于获取主星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号和至少一个辅星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号间的相对时差信息，包括：

获取所述主星的GNSS数据中的时间数据和所述任一个辅星的GNSS数据中的时间数据；

根据所述主星的GNSS数据中的时间数据和所述任一个辅星的GNSS数据中的时间数据，确定所述相对时差信息。

在一种实现方式中，所述处理模块1002，用于根据所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步，包括：

确定所述主星的秒脉冲信号的发送时间信息；

根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行延时调整，使得所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步。

在一种实现方式中，所述处理模块1002，用于根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步，包括：

在所述任一个辅星的秒脉冲信号相对所述主星的秒脉冲信号滞后时，对所述主星的秒脉冲信号延时第一预设时长；

根据所述第一预设时长和所述相对时差信息对应的时间值的差值得到第二预设时长，对所述任一个辅星的秒脉冲信号延时所述第二预设时长，使得所述主星的秒脉冲信号与所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步；

其中，所述相对时差信息对应的时间值大于零。

在一种实现方式中，所述处理模块1002，用于根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行时间同步，包括：

在所述主星的秒脉冲信号相对所述任一个辅星的秒脉冲信号滞后时，对所述主星的秒脉冲信号延时第一预设时长；

根据所述第一预设时长和所述相对时差信息对应的时间值的和值得到第三预设时长，对所述任一个辅星的秒脉冲信号延时所述第三预设时长，使得所述主星的秒脉冲信号与所述任一个辅星的秒脉冲信号达到进行时间同步；

其中，所述相对时差信息对应的时间值大于零。

在一些实施例中，本申请实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。

基于前述实施例相同的技术构思，参见图11，本申请实施例提供的电子设备1100，可以包括：存储器1110和处理器1120；其中，

存储器1110，用于存储计算机程序或FPGA程序和数据；

处理器1120，用于执行存储器中存储的计算机程序或FPGA程序，以实现前述实施例中的任意一种雷达定时同步方法。

在实际应用中，上述存储器1110可以是易失性存储器(volatile memory)，示例性地RAM；或者非易失性存储器(non-volatile memory)，示例性地ROM，快闪存储器(flashmemory)，硬盘(Hard Disk Drive，HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)；或者上述种类的存储器的组合。上述存储器1110可以向处理器1120提供指令和数据。

上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例间的不同处，其相同或相似处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述

本申请所提供的各方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。

本申请所提供的各产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。

本申请所提供的各方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，示例性地，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网格单元上；可以根据实际的可以选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种多星编队的雷达定时同步方法，其特征在于，应用于多星编队的星载雷达系统，所述星载雷达系统包括一个主星雷达和至少一个辅星雷达，所述方法包括：

获取主星的全球导航卫星系统GNSS接收机输出的秒脉冲信号和至少一个辅星的GNSS接收机输出的秒脉冲信号间的相对时差信息；其中，所述主星的秒脉冲信号为公共的时间参考；所述相对时差信息对应的时间值大于零；

确定所述主星的秒脉冲信号的发送时间信息；

根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行延时调整，使得所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步；

当在所述任一个辅星的秒脉冲信号相对所述主星的秒脉冲信号滞后时，对所述主星的秒脉冲信号延时第一预设时长；根据所述第一预设时长和所述相对时差信息对应的时间值的差值得到第二预设时长，对所述任一个辅星的秒脉冲信号延时所述第二预设时长，使得所述主星的秒脉冲信号与所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步；

当在所述主星的秒脉冲信号相对所述任一个辅星的秒脉冲信号滞后时，对所述主星的秒脉冲信号延时第一预设时长；根据所述第一预设时长和所述相对时差信息对应的时间值的和值得到第三预设时长，对所述任一个辅星的秒脉冲信号延时所述第三预设时长，使得所述主星的秒脉冲信号与所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步；

基于所述时间同步后的秒脉冲信号，产生所述主星雷达的定时信号和所述任一个辅星雷达的定时信号，以完成时间同步的建立；

当完成时间同步建立后，所述方法还包括：

采用GNSS驯服晶振信号，驱动多星编队中任一星载雷达的基准频率源，所述基准频率源在GNSS驯服晶振信号驱动下，生成用于产生雷达定时信号的时钟信号；

采用所述时钟信号驱动定时信号产生器，生成雷达定时信号，以使所述主星雷达和所述任一辅星雷达间的雷达定时信号保持一致。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取主星的秒脉冲信号和至少一个辅星中的任一个辅星的秒脉冲信号间的相对时差信息，包括：

获取所述主星的GNSS数据中的时间数据和所述任一个辅星的GNSS数据中的时间数据；

根据所述主星的GNSS数据中的时间数据和所述任一个辅星的GNSS数据中的时间数据，确定所述相对时差信息。

3.一种多星编队的雷达信号同步装置，其特征在于，应用于多星编队的星载雷达系统，所述星载雷达系统包括一个主星雷达和至少一个辅星雷达，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述主星的秒脉冲信号和任一个辅星的秒脉冲信号间的相对时差信息；其中，所述主星的秒脉冲信号为共同的时间参考；所述相对时差信息对应的时间值大于零；

处理模块，用于确定所述主星的秒脉冲信号的发送时间信息；根据所述发送时间信息和所述相对时差信息，对所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号进行延时调整，使得所述主星的秒脉冲信号和所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步；当在所述任一个辅星的秒脉冲信号相对所述主星的秒脉冲信号滞后时，对所述主星的秒脉冲信号延时第一预设时长；根据所述第一预设时长和所述相对时差信息对应的时间值的差值得到第二预设时长，对所述任一个辅星的秒脉冲信号延时所述第二预设时长，使得所述主星的秒脉冲信号与所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步；当在所述主星的秒脉冲信号相对所述任一个辅星的秒脉冲信号滞后时，对所述主星的秒脉冲信号延时第一预设时长；根据所述第一预设时长和所述相对时差信息对应的时间值的和值得到第三预设时长，对所述任一个辅星的秒脉冲信号延时所述第三预设时长，使得所述主星的秒脉冲信号与所述任一个辅星的秒脉冲信号达到时间同步；

同步模块，用于基于所述时间同步后的秒脉冲信号，产生所述主星雷达的定时信号和所述任一个辅星雷达的定时信号，以完成时间同步的建立；还用于采用GNSS驯服晶振信号，驱动多星编队中任一星载雷达的基准频率源，所述基准频率源在GNSS驯服晶振信号驱动下，生成用于产生雷达定时信号的时钟信号；采用所述时钟信号驱动定时信号产生器，生成雷达定时信号，以使所述主星雷达和所述任一辅星雷达间的雷达定时信号保持一致。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于根据秒脉冲信号的时间参考信号，确定主星的秒脉冲信号和辅星的秒脉冲信号间的相对时差信息，包括：

获取所述主星的全球导航卫星系统GNSS数据中的时间数据和所述任一个辅星的GNSS数据中的时间数据；

根据所述主星的GNSS数据中的时间数据和所述任一个辅星的GNSS数据中的时间数据，确定所述相对时差信息。

5.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序或FPGA程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至2中任一项所述的雷达定时同步方法。

6.一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序或FPGA程序；其特征在于，所述计算机程序或FPGA程序被执行后能够实现权利要求1至2中任一项所述的雷达定时同步方法。

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