CN114943061B - 卫星天地时差的数据处理方法、系统、电子设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及航空航天技术领域，提供一种卫星天地时差的数据处理方法、系统、电子设备及介质，该方法包括以下步骤：卫星每次过境产生一个测控弧段，每个测控弧段产生n个遥测帧；卫星过境t次，根据遥测帧获取每个测控弧段天地时延均值；选取h个测控弧段天地时延均值并求均值，得到基准值；获取卫星之后的测控弧段天地时延均值；根据基准值和卫星之后的测控弧段天地时延均值得到卫星天地时差；根据卫星天地时差判断是否对卫星校时；根据卫星天地时差对卫星校时。本方案能够快速、准确计算卫星天地时差，实现卫星时间的校准，为后续任务的执行作保障。
Description
技术领域
本发明涉及航空航天技术领域，特别是涉及一种卫星天地时差的数据处理方法、系统、电子设备及介质。
背景技术
随着人类航天活动的不断开展，越来越多的近地遥感卫星为人们的日常生活提供帮助。
卫星上都安装有自己的时间系统，如果卫星的时间系统与标准时间不同，正常情况下，通过GPS可以进行校时。但是如果GPS系统出现故障，则卫星无法自行判断自己的时间系统出问题，更无法进行时间校准。
同一绝对时刻，卫星将含有卫星时标的数据组合成数据帧，经天地链路传输至地面设备，地面设备解调后标记上地面时标，这其中涉及到天地时延和天地时差。天地时延，指同一遥测数据帧从卫星传输至地面设备解调后的时间延迟，包含卫星设备处理时延、地面设备处理时延和天地链路传输时延。天地时差，指的是同一绝对时刻，卫星星时与地面时的差异。
现有技术通常为了获得天地时差，会将天地时延的每个部分数据计算出来。但是采用这样的方法很难把天地时延计算准确，那么天地时差也就无法准确计算。例如：近地卫星过境的几分钟到十几分钟期间，与地面接收设备的距离由远到近再由近到远，远的时候可达2000km，近的时候为400-500km，在这么短的时间内距离变化很大，天地链路传输时延的变化也很大，难以计算。
因此，亟需开发一种卫星天地时差的数据处理方法、系统、电子设备及介质，能够快速、准确计算卫星天地时差，实现卫星时间的校准，为后续任务的执行作保障。
发明内容
本发明的目的是提供一种卫星天地时差的数据处理方法、系统、电子设备及介质，能够快速、准确计算卫星天地时差，实现卫星时间的校准，为后续任务的执行作保障。
为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种卫星天地时差的数据处理方法，包括以下步骤：
卫星每次过境产生一个测控弧段，每个测控弧段产生n个遥测帧，n为大于0的自然数；
卫星过境t次，获取每次过境产生的遥测帧，t为大于或等于3的自然数；
根据遥测帧获取每个测控弧段天地时延均值；
选取h个测控弧段天地时延均值并求均值，得到基准值，h为大于或等于3的自然数；
获取卫星之后的测控弧段天地时延均值；
根据基准值和卫星之后的测控弧段天地时延均值得到卫星天地时差；
根据卫星天地时差判断是否对卫星校时；
根据卫星天地时差对卫星校时。
根据本发明一示例实施方式，还包括：获取卫星之后的测控弧段天地时延方差；还根据卫星之后的测控弧段天地时延方差判断是否对卫星校时。
根据本发明一示例实施方式，所述获取卫星之后的测控弧段天地时延方差的方法包括：
根据卫星之后的测控弧段天地时延均值获取卫星之后的测控弧段天地时延方差。
根据本发明一示例实施方式，所述根据卫星之后的测控弧段天地时延方差判断是否对卫星校时的方法包括：
如果根据卫星天地时差判断出对卫星校时，则判断卫星之后的测控弧段天地时延方差是否小于或等于第二指定阈值，如果小于或等于第二指定阈值，则对卫星校时，否则不对卫星校时。
根据本发明一示例实施方式，所述h个测控弧段为连续的h个测控弧段。
根据本发明一示例实施方式，遥测帧包括地面时标和星上时标；
根据遥测帧获取测控弧段天地时延均值的方法包括：根据遥测帧的地面时标和星上时标获取每个遥测帧天地时延，根据n个遥测帧的天地时延计算该测控弧段天地时延均值。
根据本发明一示例实施方式，所述根据卫星天地时差判断是否对卫星校时的方法包括：
如果卫星天地时差呈现正值逐步变大或负值逐步减小的趋势，且卫星天地时差的绝对值连续f天大于第一指定阈值，则对卫星校时，否则不对卫星校时，f为大于0的常数。
作为本发明的第二个方面，提供一种卫星天地时差的数据处理系统，包括：
遥测帧获取模块，用于获取遥测帧；卫星每次过境产生一个测控弧段，每个测控弧段产生n个遥测帧，n为大于0的自然数；
测控弧段天地时延均值计算模块，与遥测帧获取模块连接，用于根据遥测帧获取测控弧段天地时延均值；
测控弧段天地时延存储模块，与测控弧段天地时延均值计算模块连接，用于存储测控弧段天地时延均值；
基准值计算模块，与测控弧段天地时延存储模块连接，用于选取h个测控弧段天地时延均值并求均值，得到基准值，h为大于或等于3的自然数；
卫星天地时差计算模块，与测控弧段天地时延存储模块、基准值计算模块连接，用于根据基准值和卫星之后的测控弧段天地时延均值得到卫星天地时差；
卫星天地时差存储模块，与卫星天地时差计算模块连接，用于存储卫星天地时差；
星上校时判断模块，与卫星天地时差存储模块连接，用于根据卫星天地时差判断是否对卫星校时；
星上校时操作模块，与卫星天地时差存储模块、星上校时判断模块连接，用于根据卫星天地时差对卫星校时。
作为本发明的第三方面，提供一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现所述卫星天地时差的数据处理方法。
作为本发明的第四个方面，提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述卫星天地时差的数据处理方法。
本发明的有益效果是：
本方案通过以h个测控弧段天地时延均值的平均值作为基准值，通过该基准值和之后的测控弧段天地时延均值，计算出卫星天地时差，从而确定是否进行星上校时，通过本方案，计算方法简单，不需要考虑计算复杂的天地链路传输时延，本方案的精度也足够判断是否进行星上校时，通过快速、准确计算卫星天地时差，实现卫星时间的校准，为后续任务的执行作保障。
附图说明
图1示意性示出了第一个实施方式卫星天地时差的数据处理系统的结构图。
图2示意性示出了卫星过境产生测控弧段的示意图。
图3示意性示出了第二个实施方式卫星天地时差的数据处理方法的步骤图。
图4示意性示出了第三个实施方式卫星天地时差的数据处理系统的结构图。
图5示意性示出了第四个实施方式卫星天地时差的数据处理方法的步骤图。
图6示意性示出了一种电子设备的框图。
图7示意性示出了一种计算机可读介质的框图。
其中，1—遥测帧获取模块，2—测控弧段天地时延均值计算模块，3—测控弧段天地时延存储模块，4—基准值计算模块。5—卫星天地时差计算模块，6—卫星天地时差存储模块，7—星上校时判断模块，8—星上校时操作模块，9—测控弧段天地时延方差计算模块，10—测控弧段天地时延方案存储模块。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本申请概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的，因此不能用于限制本申请的保护范围。
作为本发明的第一个实施方式，提供一种卫星天地时差的数据处理系统，如图1所示，包括遥测帧获取模块1、测控弧段天地时延均值计算模块2、测控弧段天地时延存储模块3、基准值计算模块4、卫星天地时差计算模块5、卫星天地时差存储模块6、星上校时判断模块7和星上校时操作模块8。
遥测帧获取模块1用于获取遥测帧。如图2所示，卫星每次过境产生一个测控弧段，测控站在一个测控弧段内获取n个遥测帧，n为大于0的自然数。测控站设置在地面，卫星每次过境，在一个测控弧段内，将星上时标组装入数据帧后，通过天地链路向测控站发送n个数据帧，测控站接收到数据帧后进行解析，解析完成时在数据帧上打上地面时标，形成包括地面时标和星上时标的遥测帧。
测控弧段天地时延均值计算模块2与遥测帧获取模块1连接，用于根据遥测帧获取测控弧段天地时延均值。
测控弧段天地时延存储模块3与测控弧段天地时延均值计算模块2连接，用于存储测控弧段天地时延均值。
基准值计算模块4与测控弧段天地时延存储模块3连接，用于从测控弧段天地时延存储模块3中选取h个测控弧段天地时延均值并求均值，得到基准值，h为大于或等于3的自然数。
卫星天地时差计算模块5与测控弧段天地时延存储模块3、基准值计算模块4连接，用于根据基准值和卫星之后的测控弧段天地时延均值得到卫星天地时差。
卫星天地时差存储模块6与卫星天地时差计算模块5连接，用于存储卫星天地时差。
星上校时判断模块7与卫星天地时差存储模块6连接，用于根据卫星天地时差判断是否对卫星校时。
星上校时操作模块8与卫星天地时差存储模块6、星上校时判断模块7连接，用于在星上校时判断模块7确认对卫星校时时，根据卫星天地时差对卫星校时。
本方案的系统能够快速、准确计算卫星天地时差，实现卫星时间的校准，为后续任务的执行作保障。
作为本发明的第二个实施方式，提供一种卫星天地时差的数据处理方法，如图3所示，包括以下步骤：
本方案采用第一个实施方式的系统。卫星每次过境产生一个测控弧段，每个测控弧段产生n个遥测帧，n为大于0的自然数。如图2所示，卫星每次过境是一个与地面的测控站由远及近、然后由近及远的一个过程，如图2所示，卫星由A处运动至B处，再由B处运动至C处，为一个弧形的轨迹，即为测控弧段。在产生这个弧形的轨迹期间，卫星不断地、每隔预定时间将星上时标组装入数据帧，通过天地链路传输给地面的测控站，地面的测控站接收到数据帧后进行解析，解析完成时在数据帧上打上地面时标，形成包括地面时标和星上时标的遥测帧。在一次卫星过境期间，可产生n个遥测帧，n为大于0的自然数。
步骤S1：卫星过境t次，获取每次过境产生的遥测帧。
本方案所指的卫星为近地卫星，近地卫星在地球表面附近运行，绕地球一周约为84分钟，每次过境时间为5-20分钟。t为大于或等于3的自然数。
遥测帧获取模块1在每次卫星过境期间，获取产生的遥测帧。每次过境产生n个遥测帧均全部获取。遥测帧包括地面时标和星上时标。
步骤S2：根据遥测帧获取每个测控弧段天地时延均值。
根据遥测帧获取测控弧段天地时延均值的方法包括：测控弧段天地时延均值计算模块2根据遥测帧的地面时标和星上时标获取每个遥测帧天地时延，根据n个遥测帧的天地时延计算该测控弧段天地时延均值。具体参见公式1：
其中，Tdi表示第i个测控弧段天地时延均值，Tgk表示第k个遥测帧对应的地面时标，Tsk表示第k个遥测帧对应的星上时标，n表示第i个弧段产生的遥测帧数量，k=1，2，3...，n-1，n。
由于每个遥测帧天地时延的计算结果都不同，要从一个遥测帧中算出天地时差的计算量非常大，如果还要计算出所有遥测帧中的天地时差，计算量更大。以一天计算，一天约有17个测控弧段，如果每个测控弧段产生1000个遥测帧，每个遥测帧都要计算天地时差的话，每天需要计算17000个天地时差。不只是要计算的数量很多，计算的过程涉及天地时延的卫星设备处理时延、地面设备处理时延和天地链路传输时延的数据，计算方法也非常复杂。因此，考虑到简化的方法，就是将一个测控弧段的所有遥测帧天地时延求出均值，以一个测控弧段为一个基本单位去考虑天地时延以及天地时差，计算方法更简单。
测控弧段天地时延均值计算模块2计算完成后，将数据存储至测控弧段天地时延存储模块3。
步骤S3：选取h个测控弧段天地时延均值并求均值，得到基准值。
h为大于或等于3的自然数，优选5。h个测控弧段为连续的测控弧段。基准值计算模块4从测控弧段天地时延存储模块3中选取h个测控弧段天地时延均值并求均值，得到的数据作为基准值更为准确。因为一个测控弧段的数据不能完全作为一个基准，多个测控弧段的数据更接近，并且连续的天地时差较为相近，因此，选取h个测控弧段天地时延均值并求均值作为基准值。具体参见公式2：
其中，Td表示基准值，Tdi表示第i个测控弧段天地时延均值，i=1,2，...，h-1，h。
步骤S4：获取卫星之后的测控弧段天地时延均值。
测控弧段天地时延均值计算模块2获取h个测控弧段之后卫星过境的测控弧段的天地时延均值，获取方法采用步骤S1和S2。
步骤S5：根据基准值和卫星之后的测控弧段天地时延均值得到卫星天地时差。
因为已经计算出了基准值，此时认为天地时差为0或接近于0，基准值中只包含天地时延或只包含天地时延和接近于0的天地时差。在选取的h个测控弧段之后的测控弧段天地时延均值，如果与该基准值有偏差，表明存在天地时延和天地时差，因此，卫星天地时差计算模块5将基准值和卫星之后的测控弧段天地时延均值这两个数值相减就能抵消天地时延，从而计算出天地时差。具体参见公式3：
其中，DetTm表示卫星天地时差，Tdm表示卫星之后的测控弧段天地时延均值，Td表示基准值。
卫星天地时差计算模块5在选取h个测控弧段之后的每个测控弧段结束时都会进行计算，并存储进卫星天地时差存储模块6。
卫星天地时差存储模块6可以对卫星天地时差数据进行查询分析和显示，显示方式包括表格化数值显示和曲线显示。
步骤S6：根据卫星天地时差判断是否对卫星校时。
一次的卫星天地时差并不代表卫星上的时钟一定会走错，但是多次的卫星天地时差有问题，就表明卫星上的时钟走错了，因此，在卫星校时操作前，星上校时判断模块7需要先进行判断，是否进行星上校时，如果认为需要进行星上校时，则向星上校时操作模块8发送指示信号。
如果卫星天地时差呈现正值逐步变大或负值逐步减小的趋势，且卫星天地时差的绝对值连续f天大于第一指定阈值，则对卫星校时，否则不对卫星校时，f为大于0的常数。
优选地，f为1-5，优选2。
所述第一指定阈值为50-200ms，优选100ms。
步骤S7：根据卫星天地时差对卫星校时。
星上校时操作模块8接收到来自星上校时判断模块7的卫星校时指示信号，根据卫星天地时差编写控制指令，向卫星发送控制信号，指示卫星校时。
本方案通过以h个测控弧段天地时延均值的平均值作为基准值，通过该基准值和之后的测控弧段天地时延均值，计算出卫星天地时差，从而确定是否进行星上校时，通过本方案，计算方法简单，不需要考虑计算复杂的天地链路传输时延，本方案的精度也足够判断是否进行星上校时，通过快速、准确计算卫星天地时差，实现卫星时间的校准，为后续任务的执行作保障。
作为本发明的第三个实施方式，提供一种卫星天地时差的数据处理系统，如图4所示，第三个实施方式与第一个实施方式的系统结构基本相同，不同的地方在于还包括测控弧段天地时延方差计算模块9和测控弧段天地时延方差存储模块10。
具体地，第三个实施方式的卫星天地时差的数据处理系统包括遥测帧获取模块1、测控弧段天地时延均值计算模块2、测控弧段天地时延存储模块3、基准值计算模块4、卫星天地时差计算模块5、卫星天地时差存储模块6、星上校时判断模块7、星上校时操作模块8、测控弧段天地时延方差计算模块9和测控弧段天地时延方差存储模块10。
遥测帧获取模块1用于获取遥测帧。如图2所示，卫星每次过境产生一个测控弧段，测控站在一个测控弧段内获取n个遥测帧，n为大于0的自然数。测控站设置在地面，卫星每次过境，在一个测控弧段内，将星上时标组装入数据帧后，通过天地链路向测控站发送n个数据帧，测控站接收到数据帧后进行解析，解析完成时在数据帧上打上地面时标，形成包括地面时标和星上时标的遥测帧。
测控弧段天地时延均值计算模块2与遥测帧获取模块1连接，用于根据遥测帧获取测控弧段天地时延均值。
测控弧段天地时延存储模块3与测控弧段天地时延均值计算模块2连接，用于存储测控弧段天地时延均值。
基准值计算模块4与测控弧段天地时延存储模块3连接，用于从测控弧段天地时延存储模块3中选取h个测控弧段天地时延均值并求均值，得到基准值，h为大于或等于3的自然数。
卫星天地时差计算模块5与测控弧段天地时延存储模块3、基准值计算模块4连接，用于根据基准值和卫星之后的测控弧段天地时延均值得到卫星天地时差。
卫星天地时差存储模块6与卫星天地时差计算模块5连接，用于存储卫星天地时差。
测控弧段天地时延方差计算模块9与遥测帧获取模块1、测控弧段天地时延均值计算模块2连接，用于根据遥测帧和测控弧段天地时延均值获得测控弧段天地时延方差。
测控弧段天地时延方差存储模块10与测控弧段天地时延方差计算模块9连接，用于存储测控弧段天地时延方差。
星上校时判断模块7与卫星天地时差存储模块6、测控弧段天地时延方案存储模块10连接，用于根据卫星天地时差、测控弧段天地时延方差判断是否对卫星校时。
星上校时操作模块8与卫星天地时差存储模块6、星上校时判断模块7连接，用于在星上校时判断模块7确认对卫星校时时，根据卫星天地时差对卫星校时。
本方案的系统能够快速、准确计算卫星天地时差，实现卫星时间的校准，为后续任务的执行作保障。通过增加方差的判断，更能保证校时判断的准确性。
作为本发明的第四个实施方式，提供一种卫星天地时差的数据处理方法，如图5所示，第二个实施方式的方法基本相同，不同的地方在于：步骤S5中还获取卫星之后的测控弧段天地时延方差，步骤S6还根据卫星之后的测控弧段天地时延方差判断是否对卫星校时。
具体地，第四个实施方式的卫星天地时差的数据处理方法包括以下步骤：
本方案采用第三个实施方式的系统。卫星每次过境产生一个测控弧段，每个测控弧段产生n个遥测帧，n为大于0的自然数。如图2所示，卫星每次过境是一个与地面的测控站由远及近、然后由近及远的一个过程，如图2所示，卫星由A处运动至B处，再由B处运动至C处，为一个弧形的轨迹。在产生这个弧形的轨迹期间，卫星不断地将星上时标组装入数据帧，通过天地链路传输给地面的测控站，地面的测控站接收到数据帧后进行解析，解析完成时在数据帧上打上地面时标，形成包括地面时标和星上时标的遥测帧。在一次卫星过境期间，可产生n个遥测帧，n为大于0的自然数。
步骤S1：卫星过境t次，获取每次过境产生的遥测帧。
本方案所指的卫星为近地卫星，近地卫星在地球表面附近运行，绕地球一周约为84分钟，每次过境时间为5-20分钟。t为大于或等于3的自然数。
遥测帧获取模块1在每次卫星过境期间，获取产生的遥测帧。每次过境产生n个遥测帧均全部获取。遥测帧包括地面时标和星上时标。
步骤S2：根据遥测帧获取每个测控弧段天地时延均值。
根据遥测帧获取测控弧段天地时延均值的方法包括：测控弧段天地时延均值计算模块2根据遥测帧的地面时标和星上时标获取每个遥测帧天地时延，根据n个遥测帧的天地时延计算该测控弧段天地时延均值。具体参见公式1：
其中，Tdi表示第i个测控弧段天地时延均值，Tgk表示第k个遥测帧对应的地面时标，Tsk表示第k个遥测帧对应的星上时标，n表示第i个弧段产生的遥测帧数量，k=1，2，3...，n-1，n。
由于每个遥测帧天地时延的计算结果都不同，要从一个遥测帧中算出天地时差的计算量非常大，如果还要计算出所有遥测帧中的天地时差，计算量更大。以一天计算，一天约有17个测控弧段，如果每个测控弧段产生1000个遥测帧，每个遥测帧都要计算天地时差的话，每天需要计算17000个天地时差。不只是要计算的数量很多，计算的过程涉及天地时延的卫星设备处理时延、地面设备处理时延和天地链路传输时延的数据，计算方法也非常复杂。因此，考虑到简化的方法，就是将一个测控弧段的所有遥测帧天地时延求出均值，以一个测控弧段为一个基本单位去考虑天地时延以及天地时差，计算方法更简单。
测控弧段天地时延均值计算模块2计算完成后，将数据存储至测控弧段天地时延存储模块3。
步骤S3：选取h个测控弧段天地时延均值并求均值，得到基准值。
h为大于或等于3的自然数，优选5。h个测控弧段为连续的测控弧段，h小于或等于t。基准值计算模块4从测控弧段天地时延存储模块3中选取h个测控弧段天地时延均值并求均值，得到的数据作为基准值更为准确。因为一个测控弧段的数据不能完全作为一个基准，多个测控弧段的数据更接近，并且连续的天地时差较为相近，因此，选取h个测控弧段天地时延均值并求均值作为基准值。具体参见公式2：
其中，Td表示基准值，Tdi表示第i个测控弧段天地时延均值，i=1,2，...，h-1，h。
步骤S4：获取卫星之后的测控弧段天地时延均值。
测控弧段天地时延均值计算模块2获取h个测控弧段之后卫星过境的测控弧段的天地时延均值，获取方法采用步骤S1和S2。
步骤S5：根据基准值和卫星之后的测控弧段天地时延均值得到卫星天地时差；以及获取卫星之后的测控弧段天地时延方差。
因为已经计算出了基准值，此时认为天地时差为0或接近于0，基准值中只包含天地时延或只包含天地时延和接近于0的天地时差。在选取的h个测控弧段之后的测控弧段天地时延均值，如果与该基准值有偏差，表明存在天地时延和天地时差，因此，卫星天地时差计算模块5将基准值和卫星之后的测控弧段天地时延均值这两个数值相减就能抵消天地时延，从而计算出天地时差。具体参见公式3：
其中，DetTm表示卫星天地时差，Tdm表示卫星之后的测控弧段天地时延均值，Td表示基准值。
卫星天地时差计算模块5在选取h个测控弧段之后的每个测控弧段结束时都会进行计算，并存储进卫星天地时差存储模块6。
卫星天地时差存储模块6可以对卫星天地时差数据进行查询分析和显示，显示方式包括表格化数值显示和曲线显示。
获取卫星之后的测控弧段天地时延方差的方法包括：
测控弧段天地时延方差计算模块9根据卫星之后的测控弧段天地时延均值获取卫星之后的测控弧段天地时延方差。具体参见公式4：
其中，σdm表示卫星之后的测控弧段天地时延方差，Tdm表示卫星之后的测控弧段天地时延均值，Tgk表示第k个遥测帧对应的地面时标，Tsk表示第k个遥测帧对应的星上时标，n表示第i个测控弧段产生的遥测帧数量，k=1，2，3...，n-1，n。
测控弧段天地时延方差计算模块9完成方程计算后，将结果存储至测控弧段天地时延方差存储模块10。
测控弧段天地时延方差存储模块10可以对测控弧段天地时延方差数据进行查询分析和显示，显示方式包括表格化数值显示和曲线显示。
步骤S6：根据卫星天地时差判断是否对卫星校时，以及根据卫星之后的测控弧段天地时延方差判断是否对卫星校时。
一次的卫星天地时差并不代表卫星上的时钟一定会走错，但是多次的卫星天地时差有问题，就表明卫星上的时钟走错了，因此，在卫星校时操作前，星上校时判断模块7需要先进行判断，是否进行星上校时，如果认为需要进行星上校时，则向星上校时操作模块8发送指示信号。
如果卫星天地时差呈现正值逐步变大或负值逐步减小的趋势，且卫星天地时差的绝对值连续f天大于第一指定阈值，则对卫星校时，否则不对卫星校时，f为大于0的常数。
优选地，f为1-5，优选2。
所述第一指定阈值为50-200ms，优选100ms。
测控弧段天地时延方差能够直观地显示该测控弧段内天地时延的波动程度，如果该方差很大，表明天地时延波动程度大，卫星上的时钟可能出现问题，需要马上进行校时。因此，星上校时判断模块7还根据方差判断是否进行校时，如果认为需要进行星上校时，则向星上校时操作模块8发送指示信号。
根据卫星之后的测控弧段天地时延方差判断是否对卫星校时的方法包括：
如果根据卫星天地时差判断出对卫星校时，则判断卫星之后的测控弧段天地时延方差是否都小于或等于第二指定阈值，如果小于或等于第二指定阈值，则对卫星校时，否则不对卫星校时。
第二指定阈值为5-15ms，优选10ms。
如果方差小于或等于第二指定阈值且卫星天地时差的绝对值连续f天大于第一指定阈值，表明星上时标较为平稳地走错，需要对卫星校时。
如果方差较大，大于第二指定阈值，需要再观察后面的方差及卫星天地时差的结果再做判断是否对卫星校时。
如果卫星天地时差出现问题，且天地时延方差出现问题，更精准地表明需要进行星上校时，因此，如果卫星天地时差为正值逐步变大或负值逐步减小且卫星天地时差的绝对值连续f天大于第一指定阈值且卫星之后的测控弧段天地时延方差均小于或等于第二指定阈值，则对卫星校时，否则不对卫星校时。
步骤S7：根据卫星天地时差对卫星校时。
星上校时操作模块8接收到来自星上校时判断模块7的卫星校时指示信号，根据卫星天地时差编写控制指令，向卫星发送控制信号，指示卫星校时。
本方案通过以h个测控弧段天地时延均值的平均值作为基准值，通过该基准值和之后的测控弧段天地时延均值，计算出卫星天地时差，从而确定是否进行星上校时，通过本方案，计算方法简单，不需要考虑计算复杂的天地链路传输时延，本方案的精度也足够判断是否进行星上校时，通过快速、准确计算卫星天地时差，实现卫星时间的校准，为后续任务的执行作保障。同时，本方案增加方差的判断，使得对是否校时的判断多了一个保障，卫星校时更准确、及时。
根据本发明的第五个具体实施方式，本发明提供一种电子设备，如图6所示，图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
下面参照图6来描述根据本申请的这种实施方式的电子设备800。图6显示的电子设备800仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备800以通用计算设备的形式表现。电子设备800的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元810、至少一个存储单元820、连接不同系统组件（包括存储单元820和处理单元810）的总线830、显示单元840等。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元810执行，使得所述处理单元810执行本说明书中描述的根据本申请各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元810可以执行如图3中所示的步骤。
所述存储单元820可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元（RAM）8201和/或高速缓存存储单元8202，还可以进一步包括只读存储单元（ROM）8203。
所述存储单元820还可以包括具有一组（至少一个）程序模块8205的程序/实用工具8204，这样的程序模块8205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线830可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备800也可以与一个或多个外部设备800’（例如键盘、指向设备、蓝牙设备等）通信，使得用户能与该电子设备800交互的设备通信，和/或该电子设备800能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如路由器、调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口850进行。并且，电子设备800还可以通过网络适配器860与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。网络适配器860可以通过总线830与电子设备800的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备800使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。
因此，根据本发明的第六个具体实施方式，本发明提供一种计算机可读介质。如图7所示，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行根据本发明实施方式的上述方法。
所述软件产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
所述计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该计算机可读介质实现第二个实施方式或第四个实施方式的功能。
本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等）执行根据本发明实施例的方法。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种卫星天地时差的数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
卫星每次过境产生一个测控弧段，每个测控弧段产生n个遥测帧，n为大于0的自然数；
卫星过境t次，获取每次过境产生的遥测帧，t为大于或等于3的自然数；
根据遥测帧获取每个测控弧段天地时延均值；
选取h个测控弧段天地时延均值并求均值，得到基准值，h为大于或等于3的自然数；
获取卫星之后的测控弧段天地时延均值；
根据基准值和卫星之后的测控弧段天地时延均值得到卫星天地时差；
根据卫星天地时差判断是否对卫星校时；
根据卫星天地时差对卫星校时。
2.根据权利要求1所述的卫星天地时差的数据处理方法，其特征在于，还包括：获取卫星之后的测控弧段天地时延方差；
还根据卫星之后的测控弧段天地时延方差判断是否对卫星校时。
3.根据权利要求2所述的卫星天地时差的数据处理方法，其特征在于，所述获取卫星之后的测控弧段天地时延方差的方法包括：
根据卫星之后的测控弧段天地时延均值获取卫星之后的测控弧段天地时延方差。
4.根据权利要求2所述的卫星天地时差的数据处理方法，其特征在于，所述根据卫星之后的测控弧段天地时延方差判断是否对卫星校时的方法包括：
如果根据卫星天地时差判断出对卫星校时，则判断卫星之后的测控弧段天地时延方差是否小于或等于第二指定阈值，如果小于或等于第二指定阈值，则对卫星校时，否则不对卫星校时。
5.根据权利要求1所述的卫星天地时差的数据处理方法，其特征在于，所述h个测控弧段为连续的h个测控弧段。
6.根据权利要求1所述的卫星天地时差的数据处理方法，其特征在于，遥测帧包括地面时标和星上时标；
根据遥测帧获取测控弧段天地时延均值的方法包括：根据遥测帧的地面时标和星上时标获取每个遥测帧天地时延，根据n个遥测帧的天地时延计算该测控弧段天地时延均值。
7.根据权利要求1所述的卫星天地时差的数据处理方法，其特征在于，所述根据卫星天地时差判断是否对卫星校时的方法包括：
如果卫星天地时差呈现正值逐步变大或负值逐步减小的趋势，且卫星天地时差的绝对值连续f天大于第一指定阈值，则对卫星校时，否则不对卫星校时，f为大于0的常数。
8.一种卫星天地时差的数据处理系统，其特征在于，包括：
遥测帧获取模块，用于获取遥测帧；卫星每次过境产生一个测控弧段，每个测控弧段产生n个遥测帧，n为大于0的自然数；
测控弧段天地时延均值计算模块，与遥测帧获取模块连接，用于根据遥测帧获取测控弧段天地时延均值；
测控弧段天地时延存储模块，与测控弧段天地时延均值计算模块连接，用于存储测控弧段天地时延均值；
基准值计算模块，与测控弧段天地时延存储模块连接，用于选取h个测控弧段天地时延均值并求均值，得到基准值，h为大于或等于3的自然数；
卫星天地时差计算模块，与测控弧段天地时延存储模块、基准值计算模块连接，用于根据基准值和卫星之后的测控弧段天地时延均值得到卫星天地时差；
卫星天地时差存储模块，与卫星天地时差计算模块连接，用于存储卫星天地时差；
星上校时判断模块，与卫星天地时差存储模块连接，用于根据卫星天地时差判断是否对卫星校时；
星上校时操作模块，与卫星天地时差存储模块、星上校时判断模块连接，用于根据卫星天地时差对卫星校时。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
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