超高精度空间站共视时间比对新方法

随着科学技术的进步和发展,许多基础前沿领域要求时间比对的精度为几十皮秒甚至更高.空间站上的原子钟系统比地面钟性能更优,但传统的共视时间比对方法应用于空间站共视存在一定的局限性.本文基于广义相对论分析了精度为几十皮秒的空间站共视时间比对原理,考虑了所有的皮秒级以上的时延项;结合空间站共视时间比对原理,仿真分析了空间站对于中国几大主要地理城市的可见性,分析结果表明部分地区存在共视时间比对的工作盲区.结合理论和仿真研究了空间站轨道误差对传统共视时间比对方法的影响,研究结果表明传统共视时间比对方法不能有效地抵消轨道误差,其对共视时间比对的影响在几百皮秒量级.提出了空间站分时共视时间比对新方法,介绍了该方法的主要原理和优势.通过仿真实验验证了新方法的有效性,能够实现几十皮秒精度的两地面站远距离共视时间比对,同时解决了传统共视方法的工作盲区问题.     

基于卫星共视法的电网时频测量及同步技术

时间同步对电网的安全和管理有着重要影响,如何准确可靠地同步电网时间值得研究。为此,提出利用卫星共视技术进行电网时间频率的远程校准、进而实现电网时间同步的方法。首先,提出电力系统的四级时间频率溯源体系,明确了电网时间频率溯源关系。其次,研究建立了可以满足卫星共视要求的时间频率计量标准装置,依托标准装置,将卫星共视技术应用于电力系统时间频率远程校准中,利用卡尔曼滤波算法去除干扰,并分析了基于卫星共视技术的电网时间频率同步方法。为定量评价提出方法的有效性,研究了采用提出的方法进行溯源时的时间不确定度和频率不确定度。实验及分析结果表明,提出的方法可以实现时间频率量值的高精度远程传递,从而保障电力系统中的时间同步。     

基于GPS/北斗共视技术的铷钟驯服方法

在分析了现有铷钟驯服方法的基础上,提出了一种基于GPS/北斗共视技术的铷钟驯服方法,将铷钟的输出频率驯服到时间频率的最高国家基准UTC(NIM)上。试验结果表明,本文提出的方法可以有效实现对铷钟的驯服,经驯服的铷钟频率信号指标良好,能够提供铯钟量级的高精度频率标准。     

风云三号C星全球导航卫星掩星探测仪首次实现北斗掩星探测

全球导航卫星掩星探测仪(GNOS)是国际首台北斗系统(BDS)和全球定位系统(GPS)双系统兼容掩星探测仪, 2013年9月23日随风云三号卫星C星(FY3 C)发射入轨, 目前已测得大量掩星数据. 介绍了FY3 C-GNOS的组成; 统计了2013年10月12日全天的FY3 C-GNOS掩星事件及其全球分布情况; 通过与GPS精密定轨结果进行对比分析, 测试了BDS在轨实时定位精度, 检验了BDS掩星产品的可靠性和一致性. 初步分析结果表明: 14颗BDS卫星在轨运营的条件下, BDS和GPS兼容掩星探测仪可将掩星事件数提高约33.3%; BDS实时定位平均偏差优于6 m, 标准偏差优于7 m; 5-25 km高度范围内, BDS与GPS内符合精度大气折射率优于2%, 温度优于2 K, 湿度优于1.5 g/kg, 压强优于2%, 电离层峰值密度优于15.6%. GNOS的在轨正常运行及BDS与GPS掩星定位精度及反演产品的一致性为北斗掩星探测的业务化运行奠定了基础.