空间钟与基础物理测试

原子钟当前已经发展到很高的水平,它们在空间科学试验中发挥了重要的作用．该文介绍了世界上正在开展的高精度空间钟计划及其对科学测量的意义．对应用空间钟可能进行的某些感兴趣的基础物理测试也进行了描述。     

将来最准确最稳定的钟——空间微重力钟

介绍了目前最准确的原子钟,描述了将来最准确、最稳定的钟——空间微重力钟,以及高精度空间组合钟的预期性能,还介绍了一些正在实施的高精度空间钟计划。     

无线电长波传播时延的测量

为了在长波授时与导航系统中,进行传播时延的修正,研究电波传播时延修正的理论及方法,及通过传播时延的测量测定土地等效导电率等,必须对电波传播的时延进行精确的测量。利用飞机搬运原子钟方法就是一种高精度的测量长波传播时延的方法。一九七八年十月至十一月进行的3262工程电波传播搬运钟试验,采用飞机搬运铷原子钟测量了我国不同传播路径上许多地点长波天、地波传播的时延,测量的精度为±0.14μs。下面我们就这次实验中传播时延的测量问题进行分析讨论。     

50 m 射电望远镜的时间标准问题的讨论

定量分析了原子钟的时间频率特性产生的守时时差,估算了原子时频标准的守时时差对有关物理量测量所产生的影响．给出了现代实用型原子钟的性能指标比较表,和用现代无线电手段传递、比对时频标准信号达到的指标．论述了高精度时间频率标准在大地、深空间探测、VLBI及毫秒脉冲星计时应用测量中的重要地位、作用．阐述了50 m射电望远镜的科学目标、“嫦娥”1号探月卫星任务对时间标准提出的高精度要求和选用原则．为了实现其科学目标和任务,必须建设与其研究目标相适宜的、标准尽可能高的原子时频标准,才能获得高质量的数据信息和高效能的研究成果．并对建设怎样的时间标准等问题进行讨论和提出具体建议．     

欧洲空间原子钟组ACES与超高精度时频传递技术新进展

高精度时间频率的产生和超高精度时频信号的传递是现代物理学、天文学和计量科学的基础。空间原子钟组计划(Atomic Clock Ensemble in Space,ACES)是由欧洲空间局实施的基于国际空间站(International Space Station,ISS)微重力环境下的新型空间微波原子钟实验验证项目。概要介绍ACES项目基本情况,重点介绍ACES项目的主要科学和技术目标,围绕科学目标而形成的ACES组成结构,并梳理涉及的关键技术,特别介绍了ACES将应用的超高精度时频传递技术,为我国自主研究并实现相关空间时间频率系统及其应用提供参考。最后简述了我国正在建设的空间站时频系统主要情况和实施计划。     

高精度守时对原子钟性能的要求

该文根据NTSC 20多台原子钟的ADEV和HDEV的分析、BIPM发表的TAI系统中原子钟的速率公报和权重报告.讨论了在高精度守时系统中对原子钟频率稳定度的要求.建议用τ≈30 d铯钟的ADEV和氢钟的HDEV至少达到1E-14来作为一个钟能否用于高精度守时的判断标准.     

守时用小型氢原子钟

氢原子钟是一种高精度的现代时间和频率标准,由于它是目前国际上各种实用原子时频标准申稳定度最高的一种,从而,在国防、空间和现代科学实验中有着重要的应用。 在我国,上海天文台在1972年研制成功我国第一台氢原子钟后,在此基础上又于1987年研制成功一种可整体搬运的工程型氢原子钟,并已小批量生产了多台,用于军事、VLBI、原子时守时系统等项目中。     

脉冲星在空间飞行器定位中的应用

利用脉冲星钟模型能高精度地预报脉冲星脉冲到达太阳系质心的时间。基于脉冲星时、空参考架可实现各类空间飞行器的自主导航。讨论了脉冲星钟的模型和脉冲星导航系统的框架结构,描述了脉冲星导航的基本原理和算法。指出脉冲星导航系统对脉冲星脉冲到达探测器时刻的测量精度,是决定空间飞行器位置解算精度的关键因素。脉冲星导航观测采用的原子钟如果足够稳定,则空间飞行器位置的解算方法可以简化。在脉冲星导航系统计时观测精度达到或优于几十微秒量级时,脉冲星视差、相对论效应的影响是不可忽略的。对脉冲星导航系统开发设计中的关键技术和进一步研究的主要问题进行了初步分析和讨论。     

高精度原子钟频率稳定度测试系统的软件设计

结合高精度原子钟频率稳定度测试系统的工作原理，介绍了测试系统的软件设计。基于软件的需求分析，运用对象模型方法，重点分析了系统的框架结构、自动测试流程和数据处理及其算法。实验结果证明，该软件可以实现测试过程的稳定和自动化。     

时频测量中的相对论效应

目前,实验室所用的原子钟和频率标准的稳定度,比在不同引力势的地方进行时频测量时所要求的相对论改正量要高得多。因此,在高精度(准确度和稳定度接近10~(-13)量级)时频测量中,需要考虑相对论效应改正。这已经不仅是理论概念问题,而是实际应用的需要,特别对空间技术的应用尤其如此。因为在那里将遇到很大的相对速度和不同于地球表面的引力势。本文将简要介绍同时频测量有关的一些相对论概念和改正公式。     

时间和频率技术新进展

概述了最近几年时间和频率技术的最新进展，给出了各种实用的原子频率标准的最新发展以及它们的性能指标的最新结果，介绍了国际原子时的归算方法和所达到的新水平，并对各种原子钟在归算子中的应用概况和所起的作用进行了比较，强调了氢原子钟的特殊作用和地位，同时也综述了高精度的时间同步和时频计量新技术的进展，特别是对为提高ＧＰＳ这一国际时间同步辐射技术的应用水平进行的各种实验研究工作的最新进展作了进行描述，对目前     

一种基于小波变换的氢铯联合守时算法研究

氢铯联合守时方法主要是研究两类性能不同的原子钟的有效组合而产生稳定的时间尺度.基于此,研究了一种联合守时算法,取得了初步结果.算法首先通过铯原子钟建立参考时间尺度,用于估计氢原子钟的速率和频率漂移;其次,利用小波多尺度分解的方法降低氢原子钟钟差多种噪声的影响;最后,利用氢原子钟的可预测性能,建立由氢原子钟产生的时间尺度.此算法的优点在于产生的时间尺度充分利用了氢原子钟的短期稳定度、氢原子钟的可预测性能并考虑了测量钟差带来的多种噪声的影响,是一种优化的原子时尺度算法.     

国产氢原子钟是我国高精度时、频用户的最佳选择

高精度的时间和频率不仅在基础研究领域，如地球动力学研究、相对论验证、引力波检测、脉冲星周期观测与研究、人造卫星动力学测地等等，而且更多地在应用研究和国民经济活动中，如能源（电力联网）通讯、交通、计量测试、地震测定等，以及在军事和空间活动中，如习行器的测控、制导、通讯和数据传输、卫星定位、军事测绘、武器试验和国防新技术研究等，都具有广泛的应用。在这些应用中，高匠时上尖标准源，谷称原子钟，毫无疑问是这些时频活动的基础。因此，如何科学地、因地制宜地选择标准源，便是我们需要考虑的问题。在这篇资料中，我们对目前实用的商品原子钟进行了一些调查，列出了它们的一般特点和性能比较，也给出了它们的一些应用例子。通过比较，我们认为，根据我国国情，使用国产氢原子钟无论从性能、价格上考虑，还是从寿命和售后服务上考虑都是合算的。     

GDJ打印经纬仪技术改造

本项改造提高了脱靶量的测量精度和减小了轴系的系统偏差 ,从而提高卫星的空间定位精度 ,为空间目标高精度测轨预报和方法研究提供了测量手段     

上海天文台对航天部二院203研究所氢原子钟的改进

本文描述上海天文台对航天部二院２０３研究所氢原子钟的改进和测量结果．     

世纪之交空间天体测量新纪元

本文主要论述二十世纪末二十一世纪初空间天体测量新计划、新技术、以及高精度天体测量在天体物理中的应用。     

GDJ打印经纬仪技术改造

本项改造提高了脱靶量的测量精度和减小了轴系的系统偏差，从而提高卫星的空间定位精度，为空间目标高精度测轨预报和方法研究了提供了测量手段。     

频率稳定度实时评估系统的设计与实现

为了实时计算原子钟的频率稳定度,设计了一种频率稳定度实时评估系统.利用现有理论基础(稳定度测量原理及其算法等)以及软件技术开发了一种实时计算并以图形显示原子钟稳定度的测量分析软件.该软件使用VC++的多媒体定时器实现数据的实时不间断采集及计算,同时采用双缓存绘图技术显示计算结果.测试结果表明该软件工作稳定,计算结果可靠、可信.     

空间时代地面光学天体测量的意义

从基本天体测量的主要任务出发，介绍了绝对测定和相对测量之间的区别和不同用途，并针对河外射电源参考架和依巴谷参考架的高精度的不足之处，说明了地面光学天体测量的长期性和灵活性等优势正是克服这些不足之处所必须的，但这不应是传统的已有精度下的地面光学天体测量，而应是与空间测量精度可比的要求下的地面测量，两者配合起来，将能促进本学科和相关学科的发展。     

一种转发式卫星授时新方法

为了减少对GPS提供的高精度授时服务的依赖,建设拥有自主知识产权的且具有投入成本低、精度高的授时系统。提出了一种利用地面高稳定度原子钟作为时频基准,通过通信卫星转发实现卫星广播授时的新方法。详细研究了利用地面高稳定度原子钟和通信卫星组成的导航星座进行多星授时、单星授时的原理和测量方法,分析研究了影响授时精度的原因。由于转发式卫星授时系统的时频基准源稳定度高,其测距精度也会相应的提高。只要精确扣除时延误差,同样可以实现高精度授时。粗码的授时精度可达20ns以内,短精码的授时精度可达10ns左右。总之该系统具有组建灵活简便、应用面广等优势和特色。