脉冲星时间尺度及其TOA预报初步分析

在简述国际天文学会(IAU)定义的几种不同时间尺度的基础上,重点讨论脉冲星计时观测中时间坐标相对论转换问题。脉冲星计时观测资料分析应该参考地球时TT,并将TT转换为质心坐标时TCB或质心力学时TDB。基于IAU重新定义的TDB,讨论和比较了时间坐标转换的解析算法和利用太阳系天体历表的数值积分算法。分析了TCB和TDB对脉冲星自转参数测量的影响。最后,以毫秒脉冲星PSR B1855+09的计时模型为例,初步分析了脉冲星脉冲到达时间的预报问题。     

相对论框架里的时间尺度

对国际原子时(TAI),地球力学时(TDT)和质心力学时(TDB)的定义和概念作了回顾和阐述。对其中一些有争议的问题进行了介绍和讨论。我们认为,TAI的建立应当与地心坐标系的选择有关,而把TDT看为是在去除地心引力的虚拟时空中的地心处的原时比较恰当。     

时间尺度的分域递推模型

建立时间尺度是时间测量的目的之一．实时原子时则要求对时间尺度进行必要的预测．小波分析是近年来迅速发展起来的一门学科,它可以对信号在不同的分辨率下进行分析,凡是传统的Fourier分析可以应用的地方,小波分析都可以得到应用．基于小波分析建立了一种时间尺度分域递推模型,这种方法既不同于ARMA（p,q）模型,又有别于卡尔曼滤波方法．ARMA模型要求过程是平稳随机的,而卡尔曼滤波方法虽然不要求过程是平稳的,但它预测的精度有限．分城递推模型将信号在不同的频率尺度进行正交分解,在各个尺度上对小波变换系数进行建模．最后根据陕西天文台守时实验室的实测数据,验证了分域递推模型,ARMA模型一步预测误差10ns,而分域递推模型五步预测误差平均为4．5ns．结果表明这种方法简单而切实可行,分域递推模型的预测精度优于其它方法．     

广义相对论框架中的IAU时间尺度和参考系

简要地回顾和介绍了IAU时间尺度和参考系的历史和进展，其主要内容：（1）牛顿时空观和相对论时空观，（2）IAU各种时间尺度的历史演变和相互关系；（3）IAU的天文参考系，有关的最新决议,相对论框架下度规及其规范问题，四维时空中的空间1PN坐标变换，也介绍了一些有关工作，阐明了与IAU最新决议稍有不同的观点，指出目前IAU有关决议可能仍存在的某种程度上的不完善。     

时间尺度算法（精密时钟综合算法）的研究

时间尺度是通过综合众多精密时钟得到的。时间尺度的计算目前主要采用类ALGOS算法 ,这类算法的缺点是权值没有准确反映精密时钟噪声参数以及不能使五种噪声分量同时达到优化综合和不能形成实时的时间尺度。从精密时钟综合的优化算法原理出发 ,探讨了精密时钟噪声参数的估计、精密时钟噪声中噪声分量的分解等问题的解决方法 ,并由此提出了较优化的时间尺度算法 (精密时钟综合算法 ) ,还提出了对现有算法的改进意见。     

一种时间尺度算法的稳定度分析

介绍了国际权度局时间频率分部的ALGOS原子时算法的原理，并提出了建立在小波分解基础上的一种新的时间尺度算法，它可以提取原子钟在不同频率范围内的不同稳定度，实验结果表明：根据此算法建立的小波分解原子时稳定度优于一般的算法。     

光钟与氢钟联合的时间尺度算法研究

光钟的频率稳定度和不确定度达到了10^-18量级, 使其有望成为下一代的时间频率标准, 并可能用来重新定义国际单位“秒”. 时间尺度作为准确、连续标记时间流逝过程的基准, 是高精度时间产生的基础. 时间尺度的产生需要依赖连续稳定运行的原子钟, 而光钟作为实验室原型设备, 一般不能连续运行, 因此光钟参与时间尺度计算是个难点问题. 提出将Vondrak-Cepek组合滤波算法应用在光钟与氢钟联合计算的时间尺度, 以解决间歇运行的光钟参与时间尺度计算的难点问题. 首先利用氢钟的时差数据, 采用ALGOS算法计算获得连续稳定的氢钟时间尺度. 其次利用Vondrak-Cepek组合滤波算法将氢钟时间尺度与光钟的数据综合, 获得光钟参与计算的联合时间尺度. 最终试验结果证明, Vondrak-Cepek组合滤波算法有效提升光钟与氢钟联合时间尺度的性能,该时间尺度与协调世界时(Coordinated Universal Time, UTC)的时间偏差达到亚纳秒量级.     

一种新的守时型原子钟综合时间尺度方法研究

在这篇文章中, 提出了一种基于改进的指数平滑和Vondrak_Cepek联合平滑的氢铯综合时间尺度产生方法. 以最小误差方法为理论基础, 动态估计氢原子钟频率漂移参数, 提升氢原子钟钟差预测准确度; 基于改进的二次指数平滑产生氢原子钟组时间尺度、加权平均方法产生铯原子钟时间尺度, 同时设计Vondrak_Cepek滤波器以结合两类时间尺度长短期稳定度优势, 提升综合时间尺度性能. 实验结果表明, 所提方法产生的氢铯综合时间尺度时稳可达1.60x10^-15,天稳可达3x10^-15,优于ALGOS、AT1和Kalman滤波3种经典方法产生的时间 尺度性能.     

与进供进的时间工作

20世纪50年代以来计算机技术、信息科学和空间科学的发展对高精度时间频率提出了日益增长的需求，电子技术、空间技术和量子物理的发展推动了高精度时间频率领域的学科发展和技术进步。简要介绍时间尺度、UT1的测定技术、守时钟、时间同步技术和授时手段各方面半个世纪的飞速发展，并展望未来时间工作的前景。     

毫秒脉冲星在时间计量中的可能应用

在分析射电脉冲星的自转和时间尺度的基本特征及其相互之间的关系的基础上，讨论了毫秒脉冲星在时间工作中的可能应用。基于毫秒脉冲星的到达时间的测量，经过必要的时空转换、改正及参数拟合，可以建立脉冲星时及综合脉冲星时。虽然脉冲星时及综合脉冲星时对原子有所依赖，但它们，特别是综合脉冲星时，可以用来将原子时的准确度从一个时段传递到另一个时段，并可用来分析原子时的长期稳定度。另外，可以利用双星脉冲星的轨道运动的相位来定义一种动力学时间尺度－－双星脉冲星时。     

关于时间本质的研究

本文简要介绍人类认识时间的历史进程,指出目前在哲学和自然科学两个领域对时间性质的研究仍然存在着需要进一步探索的问题。这些问题主要有：1．时间有没有起点？2．时间是无限的还是有限的？3．关于时间的方向性;4．时间可不可以量子化？     

试论庄子时空观

庄子在两千多年前提出了明确的时空定义和时间无限概念,指出时空是一切具体存在的根本,时空与物质不可分离。庄子时空观与亚里士多德观点相比,处于同一认识水平上,在人类认识史上占有同样重要的地位。     

Relativistic reference frames including time scales: Questions and answers

The subject of relativistic reference frames in astronomy is discussed with respect to the problems and needs of the various user groups. For didactical reasons the discussion is presented in form of a sequence of questions and answers.     

关于"长河二号"导航系统的时间同步及授时

对“长河二号“导航系统的时间同步及快速恢复等问题作了讨论,提出了利用BPL长波信号、GPS共视或搬运钟等方法来实现时间同步和增加授时功能的方案.最后,给出了“长河二号“东海台链的主台信号与国家授时中心的UTC(NTSC)之间的同步实验结果.     

网络技术在时间服务工作中的应用

主要介绍网络技术在授时中心守时实验室的守时及授时服务系统中的应用情况。守时系统是一种需要连续、可靠运转的复杂系统，包括守时钟组、比对测量系统、原子时归算等多个环节。原子时专用局域网是守时系统的一个重要的组成部分，它有效地提高了守时、原子时及相关数据资料的传递和交换速率。时间服务的网络化、自动化不仅有效提高了工作效率，减少了人工过多干预造成的误差，更重要的是可以提高守时系统的可靠性和合理性。章详细介绍原子时局域网络（ATLAN）系统和计算机网络授时系统的设计情况。     

知识创新与我国时间服务体系建设讨论

介绍了发达国家的时间服务工作及其共同特点 ,讨论了在中国建立完备时间服务体系的问题。指出任何一个大国都需建立自己完备的时间服务体系 ,它涉及国计民生、国家安全。这个完备的时间服务体系应有如下特点 :1、应是国家授权的时间服务体系 ,并作为统一的国家官方时间 ;2、应由国家授权的授时体系和质量监督保障体系和谐构成 ;3、应能开展多层次、多用户的军用、民用时间服务 ;4、应是一个服务内容系列的、技术上多手段的时间服务体系。     

关于GPS测时精度与共视问题

讨论并澄清实际工作中发现的一些问题和模糊认识,这些问题涉及GPS在时间比对方面的方法、精度、国际GPS共视观测的意义．文章分析了GPS接收机时间比对中可能出现的问题及其影响。     

计算机互联网上时间传递的一种设计方案

目前,国内外时间传递方式主要有长波授时、短波地、电话授时、双星比对、ＧＰＳ时间信息等。信息产业的不断发展,使得互联网络已成为一种新的信息传递手段和资源共享方式 。通过计算机网络传输标准时间、频率将是授时领域的新课题,也是时间同步的新手段。讨论了计算机互联网上时间传递的一种设计方案,给出利用计算机网络系统实现标准时间的传递的具体方法,并介绍一种计算机互联网时间传递软件的使用方法等。     

Time Scales and Tidal Effects in Minor Mergers

We use controlled N-body simulation to investigate the dynamical processes (dynamical friction, tidal truncation, etc.) involved in the merging of small satellites into bigger halos. We confirm the validity of some analytic formulae proposed earlier based on simple arguments. For rigid satellites represented by softened point masses, the merging time scale depends on both the orbital shape and concentration of the satellite. The dependence on orbital ellipticity is roughly a power law, as suggested by Lacey & Cole, and the dependence on satellite concentration is similar to that proposed by White. When merging satellites are represented by non-rigid objects, Tidal effects must be considered. We found that material beyond the tidal radius are stripped off. The decrease in the satellite mass might mean an increase in the merging time scale, but in fact, the merging time is decreased, because the stripped-off material carries away a proportionately larger amount of of orbital energy and angular momentum.