ICS49.140 CCSV04 中华人民共和国国家标准 GB/T43373—2023 空间数据与信息传输系统 深空测控伪码测距技术要求 Spacedataandinformationtransfersystems— TechnicalrequirementsforPseudo-Noise(PN)rangingindeepspaceTT&C 2023-11-27发布 2024-03-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 引言 Ⅳ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 再生伪码测距 2 …………………………………………………………………………………………… 4.1 伪码码型 2 …………………………………………………………………………………………… 4.2 地面站上行处理 2 …………………………………………………………………………………… 4.3 航天器处理 3 ………………………………………………………………………………………… 4.4 地面站下行处理 4 …………………………………………………………………………………… 5 转发伪码测距 5 …………………………………………………………………………………………… 5.1 伪码码型 5 …………………………………………………………………………………………… 5.2 地面站上行处理 5 …………………………………………………………………………………… 5.3 航天器转发 5 ………………………………………………………………………………………… 5.4 地面站下行处理 6 …………………………………………………………………………………… 附录A(规范性) 测距伪码的基带成形与调制 7 ………………………………………………………… 附录B(资料性) 上行码片速率示例 9 …………………………………………………………………… 附录C(资料性) 理论伪码捕获时间 10 …………………………………………………………………… 附录D(规范性) 伪码测距单向抖动 11 …………………………………………………………………… 附录E(规范性) 伪码测距信号功率分配 12 ……………………………………………………………… ⅠGB/T43373—2023 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAC/TC425)提出并归口。 本文件起草单位:北京跟踪与通信技术研究所、西安空间无线电技术研究所、北京遥测技术研究所、 中国西安卫星测控中心、中国航天标准化研究所。 本文件主要起草人:徐得珍、李赞、李海涛、陈少伍、黄磊、吉欣、李小梅、罗辉、张伟、许冬彦。 ⅢGB/T43373—2023 引 言 高精度无线电测距对深空导航和无线电科学研究等具有重要意义。再生伪码测距可有效避免测距 转发噪声,显著提升远距离、弱信号深空测控场景下的测距精度。伪码测距要求航天器和地面站天地一 体密切配合,相关技术要求复杂、涉及面广,需规范明确;深空测控国际合作的机构间交互支持,也需相 应技术体制与国际兼容。 本文件主要是明确再生伪码测距相关技术要求,也给出了转发伪码测距的相关技术要求。一般情 况下,推荐深空测控伪码测距采用再生方式,而非转发方式。航天器在伪码捕获前,可以转发伪码,进行 转发伪码测距。 ⅣGB/T43373—2023 空间数据与信息传输系统 深空测控伪码测距技术要求 1 范围 本文件规定了深空测控再生/转发伪码测距的伪码码型、地面站上行处理、航天器处理、地面站下行 处理等要求。 本文件适用于采用深空测控再生/转发伪码测距技术的航天器与地面测控设备设计、天地接口设 计,近地测控参考使用。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T42041 航天术语 空间数据与信息传输 3 术语和定义 GB/T42041界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 分量码 componentsequences 用于生成测距伪码的一组短周期伪随机码序列。 3.2 T4B码 weighted-voting(ν=4)balancedTausworthecode 由6个周期性分量码按一定逻辑组合得到的加权均衡Tausworthe码,其中周期最短的分量码权 重ν=4。 3.3 T2B码 weighted-voting(ν=2)balancedTausworthecode 由6个周期性分量码按一定逻辑组合得到的加权均衡Tausworthe码,其中周期最短的分量码权 重ν=2。 3.4 基带成形 base-bandshaping 对测距伪码的基带码片进行滤波,使其波形从方波变为半正弦波的处理过程。 3.5 时钟分量 clocktone 测距伪码对载波调制后,信号功率谱上频率为码片速率的一半的单音分量。 3.6 单向抖动 one-wayjitter 由双向光行时测量的时间抖动换算得到的单向距离随机误差(1σ)。 1GB/T43373—2023 4 再生伪码测距 4.1 伪码码型 4.1.1 伪码组合方式 测距伪码(C)由6个周期性分量码C1~C6以特定的组合逻辑加权组合得到,见图1。 图1 测距伪码与分量码的组合关系 4.1.2 T4B码 在需要高精度测距的情况下,应选用C1权重为4的T4B码,组合逻辑见公式(1)。 CT4B=sign4C1+C2-C3-C4+C5-C6 ( )……………………(1) 式中: CT4B ———T4B码; sign———取符号操作,结果为+1或-1; C1~C6———6个周期性分量码,见图1。 4.1.3 T2B码 在需要快速完成距离捕获的情况下,应选用C1权重为2的T2B码,组合逻辑见公式(2)。 CT2B=sign2C1+C2-C3-C4+C5-C6 ( )……………………(2) 式中: CT2B———T2B码。 4.2 地面站上行处理 4.2.1 上行伪码调制 通常情况下,应对伪码进行基带成形,成形滤波器的冲击响应[h(t)]见公式(3): ht()=sinπt/Tc ( ),t∈0,Tc [ ] 0,t∉0,Tc [ ] {…………………………(3) 式中: t———时间,单位为秒(s); Tc———码片宽度,单位为秒(s)。 2GB/T43373—2023