一种GCRS下Lambda型双向频率传输的高精度相对论模型

高精度时频信号传递是现代物理学、天文学和计量科学所需要的重要技术. 要实现空间高精度时频传递必须考虑相对论效应的影响. 在IAU(国际天文学联合会)2000决议提出的相对论天文参考架下, 结合当今国内外微波和激光链路传递技术, 考察了在信号传递过程中涉及到的相对论效应, 在地心天球坐标系下提出了超高精度的相对论理论模型($1/c^4$量级), 可用于未来高精度频率传递试验. 并在该频率不确定度的前提下结合实例对定轨精度、信号转发间隔等技术指标给出了约束条件, 对于国内未来空间超高精度时频传递以及开展相关的科研任务具有较重要的参考和应用价值.     

一种GCRS下Λ型双向频率传输的高精度相对论模型

高精度时频信号传递是现代物理学、天文学和计量科学所需要的重要技术.要实现空间高精度时频传递必须考虑相对论效应的影响.在IAU(国际天文学联合会)2000决议提出的相对论天文参考架下,结合当今国内外微波和激光链路传递技术,考察了在信号传递过程中涉及到的相对论效应,在地心天球坐标系下提出了超高精度的相对论理论模型(1/c^4量级),可用于未来高精度频率传递试验.并在该频率不确定度的前提下结合实例对定轨精度、信号转发间隔等技术指标给出了约束条件,对于国内未来空间超高精度时频传递以及开展相关的科研任务具有较重要的参考和应用价值.     

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．     

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。     

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。     

激光时间传递技术的进展

激光时间传递技术是通过激光脉冲在空间的传播来实现地面与卫星时钟或地球上远距离两地时钟的同步，它具有很高的准确度和稳定度。一些国家已经成功进行了激光时间传递的试验，结果证明利用激光进行时钟之间的同步是有效可行的。介绍国内外已有的激光时间传递试验的情况和结果，重点介绍美国地面与机载原子钟之间的激光时间比对，以及法国的LASSO(LAser Synchronization from Stationary Orbit)和T2L2(Time Transfer by Laser Link)计划。     

多通道单频GPS时间传递接收机NTSCGPS-1的性能分析

简要介绍了国家授时中心(NTSC)为我国综合原子时(JATC)项目研制的多通道单频GPS时间传递接收机NTSCGPS-1，并利用观测数据分析NTSCGPS-1的各项性能。分析结果表明，NTSCGPS-1的系统稳定性好，观测精度较高，并具有较好的兼容性，可用于JATC的复建工作。     

原子钟噪声误差估计方法研究

给出了原子钟不同噪声的模拟方法.研究了利用马氏过程理论模拟原子钟的频率闪变噪声,利用维纳过程理论估计频率白噪声的最大区间误差的方法.结合国家授时中心时频基准实验室9台铯原子钟的运行情况,估计了幂律谱模型的噪声系数,并根据噪声模型进行了仿真,最后得到了这9台铯原子钟的频率白噪声产生的最大区间误差估计.     

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。     

NTSC的双混频时差测量系统试运转结果分析

中国科学院国家授时中心(NTSC)新进口的由德国Timetech公司制造的双混频时差测量系统(dual mixer time difference system,DMTD)已经通过了试运行。介绍了DMTD的工作原理和设备结构。NTSC时频基准实验室的主钟(MC)信号作为DMTD的频率参考信号,5个氢钟和18个铯钟的频率信号作为被测信号与MC信号进行相位比对。用频率分配放大器输出的多路MC信号也作为被测信号用以监测DMTD本身的精度和稳定度。给出了DMTD和时间间隔计数器TIC实际测量结果的比较及误差分析。测量结果表明DMTD特别适用于频率短期稳定度非常高的氢原子钟这样的频标之间的频率和时间比对。该设备将用于NTSC的守时工作,不久的将来也将用于铯喷泉与氢钟的频率比对。     

基于时间频率数据平台的数据分析研究

时间频率数据是国家重要的信息资源,时间频率数据平台设计依托国家授时中心运行产生的时频数据、国际权度局(Bureau International des Poids et Mesures, BIPM)和国际地球自转服务机构(International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS)公布的时间频率相关数据等实现,该数据平台可以为守时技术研究提供丰富的数据资源支撑。首先介绍时间频率数据平台的建设情况,随后利用数据平台汇交的本地守时系统比对和远距离链路比对数据开展守时技术研究,包括原子钟状态评估,主要分析原子钟异常跳变情况,研究跳变数据处理方法,针对不同类型守时钟,分析对比波动情况、稳定度等原子钟性能指标,此外基于ARIMA模型开展钟差预报研究。以上研究结果可为守时系统连续可靠运行提供重要参考。     

利用原子钟实现地球时的相关研究

利用原子钟实现的地球时有两种重要的形式:国际原子时(TAI)和TT(BIPM)。对由原子钟组产生的自由时间尺度、基准频标的频率特性进行量化分析,在时域上对TT(BIPM)和自由时间尺度、国际原子时做了比较,利用线性回归、抛物线回归方法,揭示了国际原子时在频率准确度上存在的误差。     

钟房时频服务自动化工作系统

钟房时频服务自动化工作系统已建立并投入运行。该系统具有守时、时间测量、数据处理和自动校正铷频标的能力。运行表明,该系统使XSR铷钟守时精度提高了一个数量级,其输出频率相对BPL时频标准台的频偏保持在2×10~(-12)以内。全文介绍了系统的构成及主要性能。     

原子钟频率稳定度评估方法综述

原子钟通过稳定的频标来测量时间,但频标输出信号会受到不同来源噪声的影响,因此原子钟间相位偏差可以看作服从幂律∑h_αf^α的连续随机过程。该随机过程并非平稳的,一般是通过高阶的差分使得序列平稳化,常用的时域频率稳定度评估方法便是采用此种思路。幂律噪声实际是对白噪声过程进行微分和积分得来,不同幂律的噪声对应不同的随机微分方程,实际上幂律噪声的仿真也是通过白噪声基于此实现的。首先介绍了不同幂律噪声的鉴定方法,并结合文献给出常见幂律噪声对应的微分方程;然后介绍了不同频率稳定度评估方法之间的关系和其相应的传递函数,并简单总结了其置信区间的计算方法。该文的工作有助于构建原子钟随机模型和频率稳定度评估方法。     

用于守时工作的时间间隔计数法与双混频时差测量比对法的比较

为了比较用于守时工作的时间间隔计数法和双混频时差测量法,分析了国家授时中心时频基准实验室的两种测量比对设备(SR620时间间隔计数器和PCOMP多通道相位比较仪)对同一组原子钟进行测量时所得到的结果(钟的速率、RMS、测量精度和稳定度)。分析所得的主要结论是:双混频时差测量法具有更高的比对精度,更适用于氢原子钟短期(τ≤5 d)稳定度的测量。     

电视时间同步

前言为了满足我国空间技术、遥测遥控、导航定向、大地测量、地震以及天文和物理等方面基本理论研究的需要,必须建立我国独立自主的原子时间频率基准。在这项工作中,除了必需装备应有的高精度、高稳定度的原子钟之外,还必须研究解决有效而可靠的传送时频信号的方法,才能建立起一个在全国范围内能高精度同步的原子时系统。我国当前主要是靠短波发送时频信号,但由于短波传播受电离层不稳定性的影响,短波定     

氢钟在陕西天文台的运行及在守时工作中的作用

我国研制的氢原子频标在陕西天文台运行已二十多年了 ,对我们的时间工作起到了重要的作用。 1 979年至 1 980年间 ,陕西天文台没有铯原子钟 ,氢频标曾作为基准钟 ,为我台原子时尺度的建立立下首功。 1 983年后 ,长期性能得到改进。1 993年 ,在我国氢原子钟同行中 ,率先在国际时间局取到权。随着科学技术的发展 ,对时间工作精度的要求日益提高 ,陕西天文台仍然需要世界一流水平的氢原子频标。     

灰色-自回归动态模型用于原子时尺度计算

由于各种噪声和其他因素的影响,原子钟运行情况十分复杂.为了准确地预测其确切的频率变化或钟速,有必要研究建立一个可靠的预测模型,通过模型预测原子钟的钟速,以便在地方协调时的监控和地方原子时计算中采用.讨论了如何利用灰色模型与自回归模型对原子钟钟速进行预测,研究并提出了二者的综合模型,结合国家授时中心原子钟实际数据进行了验证,并给出了不同原子钟对应模型的预测精度计算方法.     

“用地球上最好的原子钟测量毫秒脉冲星”学术讨论会

1985年8月22日在美国国家标准局召开了一个题为“用地球上最好的原子钟测量毫秒脉冲星”的科学讨论会。会上提供了不少关于原子时、频方面的文章,诸如,改善原子时尺度的新算法,关于GPS定时和定位,新型原子频率标准以及利用Loran-c进行毫秒脉冲星的观测等。内容相当丰富,在原子时、频领域推出了某些新技术和新方法。     

一种单站精确测量通信卫星本振频率的方法

星载振荡器频率的测量对利用通信卫星进行标准时间和频率传递有重要的意义,测量的难点是多普勒频移的处理。提出了一种只需要一个地面站而不需要定轨系统就可以精密测量卫星本振频率的方法。根据卫星两个下行信号的频差与多普勒频移的关系,可以计算得到卫星相对于主控站的径向速度。然后测量其中一个下行频率后,就能计算星载振荡器的频率值。实际测量结果表明,这种方法的测量精度优于2.4×10-10。