多层卫星网络星间链路性能分析与设计

对多层卫星网络星间链路各参数之间的关系进行了分析,分别在S和Ka波段上分析计算了GEO(对地静止轨道)-IGSO(倾斜同步轨道)、GEO-MEO(中轨道)和IGSO-MEO卫星间的星间链路参数Eb/N0、发射功率、天线直径和数据速率间的关系。根据计算结果对星间链路的性能进行了分析,在分析计算的基础上得到了一些规律性的结论,这些结论可应用于星间链路的设计与建立。     

导航卫星精密定轨与时间同步技术进展

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)通过播发卫星钟差和精密轨道信息实现时间和空间基准信息向导航用户的传递.随着高精度原子钟等导航卫星载荷、星间链路等天基/地基监测手段以及数据处理方法等技术的不断更新,卫星轨道和钟差产品的精度和实时性也逐步提升. 2018年12月,北斗三号卫星导航系统正式开通,为"一带一路"国家提供实时高精度、高可靠的基本导航定位服务.综述了北斗导航系统从北斗二号区域系统到北斗三号全球系统精密定轨与时间同步处理面临的困难和挑战,针对上述问题,阐述了北斗运行控制系统的解决途径和实现指标.与GPS等其他GNSS系统进行比较,分析了不同导航系统技术特点.最后展望了精密定轨与时间同步技术未来的发展路线图,为更高精度的GNSS导航定位授时服务提供参考.     

GPS星间链路及其数据的模拟方法研究

主要介绍了GPS星间链路（星间链路是卫星导航系统实现自主运行的一项重要的关键技术）的工作模式,重点讨论了GPS星间链路数据的模拟方法。采用契比雪夫多项式拟合方法,获得对IGS（International GPS Service）公布的GPS精密星历加密到以1 s为间隔的数据。由信号接收时刻获得的两颗卫星间的距离作为初始值,反复迭代推算出发射信号的卫星发射信号的时刻,从而得到两颗卫星间的星间伪距观测值,再加上各项约束条件（如噪声,钟差等）后获得了两颗卫星间模拟的星间链路数据。     

卫星双向话音通道高精度时间同步系统

该系统占用SCPC数字卫星通信地面站的一个话音通道,其带宽仅有45kHz,由1个主站和1个到62个副站组成.所有的系统同步过程都由主站控制自动完成.该系统采用扫描原理,以对话方式实现一点对多点的时间同步.其特点是:占用频带窄,节约卫星资源;实时性强;自动化程度高;自动多点同步;相位自适应技术;时间同步精度高;功能齐全。该系统已正式投入使用,实验证明系统同步准确度优于2μs.     

电视时间同步的可用性

本文综述了利用电视信号作时间、频率同步的各种技术和可能达到的精度，以及存在的一些问题和改进意见．     

一种双向测距与时间同步系统的设计与分析

在研究双向单程伪距测量原理的基础上,设计了双向测距与时间同步（DRTS）终端系统总体构架,阐述了在系统中使用的技术,并搭建了基于DSP＋FPGA的双向测距与时间同步系统软硬件平台。实验结果表明,此系统的码速率为5MHz、中心频率为15MI-Iz时,测距和时间同步的分辨率可达0．15cm和5ps（@1S）,采用不同频率源时测距和时间同步的精度分别为1．038m和3．46ns,采用相同频率源时分别为0．28cm和9．43ps（参考频率稳定度1×10^-10／d量级）。与国外同类产品相比具有测量精度优势,但考虑通用性,此系统的硬件仍需进一步优化,软件上需要做到码速率可调。     

共视法和综合法的GPS时间同步精度比较

对共视法和综合法的GPS时间比对对得到的两地协调世界的时间同步精度进行了比较,两种方法各有特点,都有实用价值,严格共视的GPS时间同步精度为5－10ns,不严格共视的GPS的时间同步精度为10－20ns,综合的GPS时间同步精度为6－12ns.     

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.     

定时系统及时间统一和同步(摘要)

定时系统是航天通信测控网、靶场测控系统的一个重要组成部分,向各测控设备提供标准频率信号和标准时问信息,使靶场内的各测控设备在统一的时间尺度上工作。定时系统国内通常称为时间统一勤务系统(简称时统),主要由标准频率源(如原子频标、石英频标)、时间编码产生器、信号分配设备、定时校频、监测控制设备组成。定     

Status of Satellite Orbit Determination and Time Synchronization Technology for Global Navigation Satellite Systems

In the form of satellite ephemerides and clock parameters, the space datum and system time information of one global navigation satellite system (GNSS) is transferred to users. With the continuous updating in the satellite payload such as the high-precision atomic clock, the monitoring and tracking technique such as the inter-satellite link, and in the data processing technique, the accuracy and real-time performance of the satellite ephemeris and clock error products are steadily improved. Starting from December 27th, 2018, the BeiDou Navigation System 3, or BDS-3, has provided the accurate and reliable basic positioning, navigation, and timing (PNT) service for the users in the countries within the “one belt and one road”. This paper has summarized the faced challenges of the precise orbit determination and time synchronization from the regional BDS-2 system to the BDS-3 global system, and the specific solutions at the control segment. In addition, this paper has compared the BDS with other GNSS systems in terms of technical characteristics. Finally, aiming at a higher accuracy and more reliable PNT service, the road map of precise orbit determination and time synchronization technique for the next generation navigation systems is discussed, which will provide a reference for developing the global navigation satellite systems with an even higher accuracy.     

Status of Satellite Orbit Determination and Time Synchronization Technology for Global Navigation Satellite System

In the form of satellite ephemerides and clock parameters, the information of space datum and system time of one global navigation satellite system (GNSS) is transferred to users. With continuously updating of satellite payload such as high precision atomic clocks, monitoring and tracking techniques such as inter-satellite links, and data processing techniques, the accuracy and real-time performance of satellite ephemerides and clock products are steadily improved. Starting from December 27th, 2018, BeiDou Navigation System 3, or BDS-3 has been providing accurate and reliable basic positioning, navigation, and timing (PNT) services to users in the countries within the “one belt and one road”. This paper summarizes the challenges of precise orbit determination and time synchronization faced and specific solutions sought from the regional BDS-2 system to BDS-3 global system at the control segment. It is interesting to compare BDS with other GNSS systems in terms of technical characteristics. Finally, aiming at higher accuracy and more reliable PNT services, a road map of precise orbit determination and time synchronization technique for next generation navigation systems is discussed, which will lead to better and better global navigation satellite systems.     

CEMP星HE 1005-1439中子俘获元素天体物理来源的研究

HE1005-1439是一颗金属丰度极低([Fe/H]～-3.0)的碳增丰贫金属星(Carbon Enhanced Metal-Poor,CEMP),该星的s-过程元素显著超丰([Ba/Fe]=1.16±0.31,[Pb/Fe]=1.98±0.19),而r-过程元素温和超丰([Eu/Fe]=0.46±0.22),使用单一的s-过程模型和i-过程模型均不能拟合该星中子俘获丰度分布.采用丰度分解的方法探究该星化学元素的天体物理来源可有助于理解CEMP星的形成和化学演化.利用s-过程和r-过程的混合模型对其中子俘获元素的丰度分布进行拟合,发现该星的中子俘获元素主要来源于低质量低金属丰度AGB伴星的s-过程核合成,而r-过程核合成也有贡献.     

同步广播卫星电视中秒信号的测量结果及其分析

简单介绍了国家授时中心的卫星电视比对系统,给出了利用时间比对系统测量CCTV信号中插入的时间信号(它们或仅由卫星转发或由卫星转发后再经地方电视台转播)时延的方法和测量结果,并对其进行了分析,对定时用户具有参考价值。     

The Loci of Satellite Positions: A Constellation Design Approach

In special cases in which satellite constellations can be described by a limited set of parameters, a correlation between the latter and the constellation characteristics (i.e. shape and kinematics of the satellite configurations) has been investigated. Such cases may be a useful starting point for designing more complex constellations in order to achieve better the desired performances. Therefore, this proves to be one way to fix an initial set of parameters once the desired behaviour of the constellation has been established on the basis of the operational purposes required. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

时间频率溯源链的重要特性及其应用

主要以美国国家技术标准研究院(NIST)的时间频率溯源链系统为典型,给出其方框图和技术指标,并述评了NIST的宗旨、任务,及时间频率溯源链的重要特征是:拥有高精度的铯喷泉原始频率基准(准确度、稳定度均~1.10-15);在时间频率传递方法和技术研究开发方面处于领先地位;在远程校准的频率测量和分析系统(FMAS),及溯源链系统的尖端装备的高集成化、自动化、智能化、轻量化品质方面均达到先进水平。并综述了高精度的时间频率同步系统在天文学测量、导弹发射、导航、定位等科学实验研究领域中的重要作用和目前达到的关键技术指标。