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。

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
Space data and information transfer systems-Technical requirements for Pseudo-Noise (PN) ranging in deep space TT&C2023-11-27发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-03-01实施
规范性引用文件
术语和定义
再生伪码测距
伪码码型
地面站上行处理
航天器处理
地面站下行处理
5转发伪码测距
伪码码型
地面站上行处理
航天器转发
地面站下行处理
附录A（规范性）
附录B（资料性）
附录C（资料性）
附录D（规范性）
附录E（规范性）
测距伪码的基带成形与调制
上行码片速率示例
理论伪码捕获时间
伪码测距单向抖动
伪码测距信号功率分配
GB/T43373—2023
GB/T43373—2023
第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则起草。
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GB/T43373—2023
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
１范围
空间数据与信息传输系统
深空测控伪码测距技术要求
GB/T43373—2023
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。
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
weighted-voting(v=4)balanced Tausworthe codeT4B码
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v=4。
T2B 码weighted-voting(v=2) balanced Tausworthe code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v=2。
基带成形base-band shaping
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
5one-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（1o）。GB/T43373—2023
再生伪码测距
伪码码型
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。合
4.1.2T4B码
+1-1+1
+11+1+1
+1-11+1+1-1-1+1-1+1-1-1-1
1+11+1
图1测距伪码与分量码的组合关系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 = sign(4C1 +C2-C3-C4 +C5-C6)式中：
T4B码；
取符号操作，结果为十1或一1；C1～C6———6个周期性分量码，见图1。4.1.3T2B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=sign(2C1+C2-C3-C4+C5-C6)式中：
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）：h(t)
式中：
时间，单位为秒（s）；
码片宽度，单位为秒（s）。
[sin(πt/T),t E [,T]
lo,t [o,T］
（1）
·（2）
（3）
地面站应采用线性相位调制方式将伪码调制于上行载波。测距伪码的基带成形与调制按附录A执行。4.2.2上行码片速率
上行码片速率应与实际上行载波频率相干，见公式（4）：221.1
Falp =2Frc =f.2
式中：
F echip
码片速率，单位为码片每秒（chip/s）；测距时钟频率，单位为赫兹（Hz）；实际上行载波频率，单位为赫兹（Hz）；GB/T43373—2023
（4）
不同频段的频率因数，对S频段上行载波频率（2025MHz～2120MHz)取221、对X频段上行载波频率（7145MHz～7235MHz）取749、对K频段上行载波频率（22550MHz～23150MHz）取2407、对Ka频段上行载波频率（34200MHz～34700MHz)取3599：l、k为常数，对S频段、X频段、K频段取值如下：(I =2
{l=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,16,32,64或
k=8910k=6
对Ka频段取值如下：
k=8,9,10
jl=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,16,32,64,94或
地面站应至少支持l=4，k=6以及l=8，k=6两挡速率地面站如无法准确实现公式（4）的标称码片速率，实际产生的码片速率应锁定于地面站频率基准，且与标称码片速率的偏差应小于10-2Hz。上行码片速率示例见附录B。
4.3航天器处理
4.3.1处理流程
无论遥控、遥测是否工作，航天器应答机应执行以下测距处理流程：a）上行载波跟踪与测距信号解调；b）上行码片速率捕获与跟踪；
上行伪码捕获与跟踪；
伪码相干再生，调制于与上行载波相干的下行载波。d）
4.3.2动态性能
在不同测距信噪谱密度比（P./N。）下，航天器应答机应在相应载波频率偏移（△f/f）、载波频率偏移变化率(R)动态范围内，实现伪码捕获。具体要求如下：a）当10dBHz≤P./N。≤30dBHz时：△f/f≤3×10-8,R≤1X10-11/s；b）当P./N。>30dBHz时：Af/f≤6×10-8,R≤1×10-10/s。4.3.3接收特性
在载波两侧1.5Fchi频率范围内，相位响应对线性相频特性的偏离应在士5°以内，增益波动应在土0.5dB以内。
GB/T43373—2023
4.3.4捕获时间与伪码捕获概率
捕获时间包含环路捕获时间与伪码捕获时间。航天器应答机伪码捕获时间应保证伪码捕获概率达到99.9%。航天器应答机采用6个并行相关处理器标称设计时，在不同P./N。下（可放宽2dB)达到99.9%伪码捕获概率所需理论伪码捕获时间见附录C。
4.3.5测距时延稳定性免费标准bzxz.net
航天器测距时延应满足以下要求：a）标称工况（寿命期内，标称载波频率、输人电平、调制指数、温度等)范围内，测距时延变化在土1/（30Fchin）或土20ns范围内（以较大者为准）：b）测距时延通过工况标定达到士1/（500Fchip）或士1ns精度（以较大者为准）。4.3.6航天器测距抖动性能
航天器应答机跟踪码片速率的单向抖动应符合相应P,/N。（可放宽2dB）、码片跟踪环路带宽（BL）、Fchip下的理论性能。单向抖动的理论性能按附录D计算，计算中涉及的测距时钟分量功率按附录E计算。
4.3.7下行伪码调制
通常情况下，应对再生的伪码进行基带成形，成形滤波器的冲击响应见公式（3）。航天器应答机应采用线性相位调制方式将伪码调制于下行载波测距伪码的基带成形与调制按附录A执行。4.3.8发射特性
在载波两侧1.5Fchip频率范围内，相位响应对线性相频特性的偏离应在士5°以内，增益波动应在土0.5dB以内。
4.3.9下行码片速率
下行码片速率应与上行接收码片速率相干，发送伪码相位应与接收伪码相位相干。4.4地面站下行处理
4.4.1处理流程
地面站接收机应执行以下测距处理流程：a）下行载波跟踪与测距信号解调；b）下行码片速率捕获与跟踪；
c）下行伪码捕获与跟踪；
d）比较收发伪码，计算测距时延。4.4.2动态性能
在不同测距信噪谱密度比（P./N。）下，地面站接收机应在相应载波频率偏移（△f/f）、载波频率偏移变化率(R）动态范围内，实现伪码捕获。具体要求如下：a）当10dBHz≤P./N。≤30dBHz时：Af/f≤6×10-8,R≤2×10-11/s；4
b）当P./N。>30dBHz时：△f/f≤1.2×10-?,R≤2×10-10/s。4.4.3捕获时间与伪码捕获概率
捕获时间包含环路捕获时间与伪码捕获时间。GB/T43373—2023
地面站接收机伪码捕获时间应保证伪码捕获概率达到99.9%。地面站接收机采用76个并行相关处理器标称设计时，在不同P./N。下（可放宽0.5dB)达到99.9%伪码捕获概率所需理论伪码捕获时间见附录C。
4.4.4地面站群时延稳定性
地面站24h群时延绝对变化不大于3ns。4.4.5地面站测距抖动性能
地面站接收机跟踪码片速率的单向抖动应符合相应P./N。（可放宽1dB）、码片跟踪环路带宽（BL）、Fchip下的理论性能。单向抖动的理论性能按附录D计算，计算中涉及的测距时钟分量功率按附录E计算。
4.4.6时标精度
地面站对测距值所打时标的精度应优于1us（以UTC时为基准）。转发伪码测距
5.1伪码码型
同4.1的要求。
5.2地面站上行处理
同4.2的要求。
5.3航天器转发
5.3.1处理流程
无论遥控、遥测是否工作，航天器应答机应执行以下测距处理流程：a）上行载波跟踪与测距信号解调；上行测距信号滤波及自动增益控制，得到下行测距信号；b）
下行测距信号调制于与上行载波相干的下行载波c）
5.3.2测距通道特性
在载波两侧0.125Fchip～1.0Fchip频率范围内，端到端带内指标要求如下：群时延变化应在士1/（30Fchip）以内；a
增益波动应在士0.5dB以内
b）：
5.3.3测距通道带宽
测距通道（滤波器3dB）带宽左边界应小于0.02Fchip或3kHz（以较大者为准），右边界应大于1.5Fchip。
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