GPS时间比对数据的归化

根据时间实验室在不同时刻接收的GPS时间比对数据，采用三次样条函数的归化方法，本文给出了UTC 0^h的本地时间尺度与BlockⅠ和BlockⅡ卫星的GPS时间差，这些归化结果与世界上一些时间中心（国际计量局（BIPM）时间部、美国海军天文台（USNO）等）的结果比较表明：当取样时间为1天时，国际时间同步的不确定度优于50ns;SA(Selective Availability）效应的影响减少到50ns以内，因此，这种方法是一种精确的有效的方法。     

GPS国际时间比对结果的分析

根据国际计量局（BIPM）时间部和国内外一些实验室（USNO，CRL，TAO，CSAO，SO）的时间公报上公布的GPS时间比对数据，我们用三种方法（单站、飞越、共视）对GPS时间比对的时间测量精度和频度测量精度进行了比较分析，得到了如上一些结果。1、最近三年（1989－1991）的GPS时间比对精度的平均值（数据取样时间为1天，按月单星计算结果后再多星结果平均，然后每年12个月平均）从40－60ns提高到20－30ns。2、在实验室设备（接收机和钟）性能优良的条件下，1991年的GPS时间比对精度的结果是很好的：（1）单站法的结果为12.6－44.0ns，平均值为21.6ns；（2）飞越法的结果为14.4-33.8ns，平均值为18.5ns。（3）共视法的结果为7.7-25.4ns，平均值为13.5ns。3、取样时间为1天和10天的GPS时间比对的频率测量精度分别为1－3×10^－13和3－8×10^－14。在频率稳定度模型中，取样时间为1－4天时的贡献主要是调频白噪声，取样时间为5－10天时的贡献主要是调频闪变噪声。     

中国首次GPS共视法时间传递与同步试验

利用GPS系统传递时间信息,受到各国时频工作者的关注,中国北京无线电计量测试研究昕(BIRM)和中国科学院武汉测量与地球物理研究所(WTO)等单位于1987年7月12至18目在北京、西安、临潼三地同时进行中国首次GPS共视法时间传递与同步试验,得到接收点均方根时间起伏值优于3.5ns,单站接收一个GPS卫星时间传递与同步误差可达5～16ns,两站共视接收GPS信号的时间传递与同步误差可以减小5ns左右,利用搬运钟验证,站间时间同步准确度可优于50ns。     

陕台TTR—6接收机存在的问题及其对国际比对的影响

陕西天台（CSAO）用于国际时间比对的GPS接收机TTR－6存在的各种问题，诸如天线有不正常的方向特性，跟踪卫星的时间长度不够780s，有约7天周期的系统波动等等。这些问题在一定程度上影响了CSAO的钟参加国际原子时（TAI）计算时所进行的时间比对精度，也影响了TAI－TA（CSAO）的稳定度和UTC－UTC（CSAO）的准确度。章通过数据分析阐明了问题所在，并说明其影响。     

高精度GPS时间传递测定和校准原子钟频率偏差

描述了高精度GPS时间传递进行原子钟频率偏差测定和校准的方法,并介绍了上海天台氢原子钟频率偏差的测试结果,同时比较了两种不同定时接收机（精密的和轻便的）确定原子钟频率偏差的长期测频能力。采用合适的数据处理方法,可以减少SA效应的影响,提高长期测频精度2－4倍,精密GPS定时接收机在1－30天内的校频水平为1.5×10^-13－1.0×10^-14 ,轻便GPS定时接收机在1－10天内的校频水平为2×10^－12－2×10^－13。     

光纤时间传递系统中时钟驯服模块的设计和实现

提出了一种基于光纤时间传递系统的时钟驯服模块设计方案。介绍了系统硬件的组成。在对信道特性和压控晶振进行理论和实验分析的基础上,设计实现了适用于光纤信道特性的卡尔曼滤波算法以及驯服流程控制程序。实验测试表明：该模块能结合恒温晶振短期稳定度好和光纤时间传递系统秒脉冲长期稳定度好的优点,时间传递的精度优于0．25ns（1σ）,输出的秒脉冲的长期稳定度优于10^-14。     

上海天文台时频标准的传播

本回顾了上海天台标准时间频率的有源无线电发播简况（BPV、XSG），叙述了该台原子时频标准以TV、Loran-C和GMS为媒介的传播，在之前，并对时间频率标准的定义及演变作了简要介绍。     

飞行钟对我国范围内长波、电视同步精度的确定

根据美国海军天文台与中国科学院陕西天文台、上海天文台、北京天文台合作进行的两次飞行钟实验表明,我国目前广泛采用的长波技术的同步准确度为±1μs,定时精度为0.05至2μs。已经证实美国海军天文台对LC/9970 Loran-C链的时号改正数存在约4μs的系统差。对无源电视同步来说,时间同步的准确度能达到2μs或更好,日校频精度能达(2—20)×10~(-13)。     

两种状态下GPS时间比对的时域特性分析

为了了解SA效应对GPS时间比对的影响，我们从1991年底到1992年初进行了一些实验，并对两种状态下的GPS时间比对的时域特性进行了比较。本描述了得到的一些结果。1、方差分析表明：SA效应影响的结果比正常状态的结果相差较大。（1）短期（取样时间为10秒，数据长度为13分钟）结果为时间比对精度降低了5－10倍，频率稳定度降低了约2倍多；（2）长期（取样时间为1天，数据长度为1个月）结果为时间比对精度降低了3－5倍，频率稳定度降低了4－15倍。2、短期的噪声特性分析表明：正常状态下GPS时间比对的噪声过程为调相白噪声，受SA效应影响GPS时间比对的噪声过程呈波浪性变化，主要是低频噪声。为同取样时间内出现的噪声过程如下。     

原子时水平与原子钟性能的相关特性分析

根据1988－1994年国际计量局（BIPM）时间部时间公报公布的数据，应用相关分析方法对时间实验室的原子时水平与原子钟性能的关系进行了一些定量分析，结果表明：1、原子时水平的均匀性参数（双月平均速率标准偏差σr、时间起伏标准差σx、频率稳定度σy（τ）与原子钟性能的权重的相关系数为0.4-0.8，其中频率稳定度的相关系数大一些，多年平均结果大于0.6。2、这些定量分析可以说明原子时水平不仅取决于原子钟性能，而且与原子时算法优化程度和时间传递技术水平等其它因素也有密切关系；在原子钟组相对稳定的情况下，这些因素可能变成影响原子时水平的主要因素。     

双混频时差测量技术在搬钟时间同步实验中的应用

本介绍了1985年国际搬钟时间同步实验和1987年国内搬钟时间同步实验中使用双混频时差（DMTD）测量技术的结果。实验结果表明：DMTD测量技术在搬钟时间同步实验中，对于确定钟速和同步精度以及严密监视钟的相位、频率跳变等方面是很有用的。它与秒脉冲（1PPS）时差测量技术可同时使用和相互补充。     

一种高精度时间同步器的研制与性能测试

针对移动通信网络基站间需要建立高精度时间同步的需求,研制了一种具有高精度时间同步功能和高精度频率输出的时间同步器,并设计了相应的性能测试方法。测试结果表明,在同等条件下,不同时间同步器输出的1PPS平均同步精度优于5ns／d,24h内输出的频率准确度优于10^-12／s,其他各项指标基本合格,符合设计要求。     

通过GMS的钟速测量

通过日本静止气象卫星（GMS）的远距离钟同步实验正在上海天台（SO）和日本电波研究所（RRL）之间进行。本叙述了实验原理，给出了钟同步、特别是通过时刻差进行钟速（频率）测量的一些初步结果。结果表明，在一个月测量周期中，钟速（频率）的测量精度可达到10^-14。     

利用同步卫星进行中日双向时间传递

时间同步是高精度授时不可缺少的环节。利用同步卫星进行双向时间传递可最大限度地消除路径因素对时间同步的影响,并且可准确,适时地得到高精度的比对结果。国际计量局（ＢＩＰＭ）为改善世界范围内时间同步,提出了全球双向卫星时间传递（ＴＷＳＴＴ）计划。由中国科学院陕西天文台（ＣＳＡＯ）和日本邮政省通信综合研究所（ＧＲＬ）所进行的双向卫星时间传递经过一年的工作,已经得到了较好结果,进一步的分析正在进行中。     

GPS近实时共视观测资料处理算法研究

GPS共视资料的高精度快速处理可实现近实时共视时间传递，常见的平滑方法不能满足近实时共视的要求。分析GPS共视资料特点，设计一种卡尔曼滤波算法，对共视资料进行近实时处理，以便削弱观测噪声，估计异地钟差，对相距2000多公里的中国科学院国家授时中心(NTSC)与日本通信综合研究所(CRL)，和相距1000多公里的CRL与韩国计量科学研究院(KRIS)的共视观测资料处理结果表明：卡尔曼滤波算法所得钟差与根据BIPMT公报所得钟差的均方根误差分别优于2．9ns和2．6ns，为进一步提高比对精度，最后对近实时共视应用于多站点间相互比对的情况，提出在卡尔曼滤波算法基础上使用间接观测平差处理技术，根据共视网络中站点间距离设置观测权值，通过解矛盾方程组得到两站钟差，以NTSC、CRL和KRIS3站比对为例，以BIPMT公报得到的钟差为标准，对间接观测平差处理前后的数据比较表明，近实时比对精度可进一步提高。     

用于JATC远程时间比对的双频GPS接收机

中国科学院国家授时中心为“我国综合原子时（JATC）建立与保持的研究”项目研制的双频多通道GPS时间传递接收机NTSCGPS-2，不仅具有远程时间比对的功能，还增加了我国综合原子时需要的本地钟比对功能和精密定位功能。在不增加其它比对设备的情况下，满足JATC项目对远程时间比对的要求。NTSCGPS-2具有如下性能特点：（1）采用双频观测，可实测电离层时延；（2）远程（西安-上海、西安-澳门）时间比对精度达到2ns；（3）具有本地钟间的比对功能，在正常共视观测的同时，还可进行2个本地钟间的比对；（4）具有精密定位功能，相对定位精度为5cm。     

接收参数对GPS时间比对精度影响的比较分析

本中，采用多元线性逐步回归分析方法进行了接收参数－－信噪比（SN）、仰角（EL）、方位角（AZM）、电离层（ION）对GPS时间比对精度（在数据跟踪持续时间15分钟内取样平均时间为10秒的时间起伏均方差）影响的一些比较分析，结果表明：信噪比这个参数在多数情况中是影响GPS时间比对精度的主要因素。     

中国综合原子时与各国原子时结果的比较

根据2.25年内（从1985年10月到1987年12月）的原子时数据。本对综合原子时（JATC）和各国原子时的长期频率稳定度进行了比较，在取样时间为60天和100天时，TA（JATC）的频率稳定度分别为4.0×10^-14和4.4×10^-14，UTC（JATC）的频率稳定度分别为7.5×10^-14和8.0×10^-14。另外，本对综合原子时的频率准确度了估计，TA（JATC）和UTC（JATC）的结果分别为2×10^-13（3σ）和3×10^-13（3σ）。在这段时间内，实行UTC（JATC）与国际UTC同步在±2.5微秒内，这些结果表明，综合原子时的水平进入了先进行列中。     

基于1Mcps/s码速率的亚欧卫星双向时间比对性能分析

卫星信道租赁费是目前卫星双向时间传递(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)的主要成本之一.在2017年5月以前,参与UTC (Coordinated Universal Time)计算的亚洲-欧洲实验室之间进行Ku波段卫星双向时间频率传递一直使用2.5 Mcps/s码速率,带宽为2.5 MHz的伪随机码.为了在不影响时间频率传递性能的前提下降低成本,在欧亚间首次尝试采用1 Mcps/s码速率,带宽为1.7 MHz的伪随机码,进行亚欧卫星双向时间传递.并使用已校准的GPS PPP (Global Position System Precise Point Positioning)链路为双向链路进行间接校准.选择2018年12月的TWSTFT链路数据,分析链路性能发现,通过ABS-2A卫星,使用1 Mcps/s码速率构建的卫星双向时间比对链路的日频率稳定度达到10~(-15),时间稳定度优于0.3 ns.与已校准的GPS PPP链路数据进行验证分析,结果表明,使用1 Mcps/s码速率进行超长距离卫星双向时间传递与已校准的GPS PPP时间传递结果一致,与传统手段相比,其系统造价低,时间传递性能可以满足国际原子时计算的需求.     

导航型GPS接收机定时精度的分析

“能提供廉价并满足准确度达到或优于１μｓ的产业需求的世界范围内的时号传播”仍然是ＣＣＩＲ第７研究组的研究课题．为此，我们测量了４种型号的１３台导航星ＧＰＳ接收机输出的１ｐｐｓ与陕西天文台主钟ＵＴＣ（ＣＳＡＯＭＣ）的时间偏差．经电缆延迟和主钟相对子ＵＴＣ（ＣＳＡＯ）的钟差改正，测量结果表明，单次（采样时间约３０ｓ）定时测量的精度约为０．２μｓ，准确度为１～３μｓ；不同型号的ＧＰＳ接收机的硬件延时、测量偏倚误差和接收机噪声特性各不相同．只有测定这些接收机的时钟偏差并加以改正，才能达到准确度优于１μｓ的定时精度或时间同步精度。