北斗在轨卫星钟产品质量分析

星载原子钟是卫星导航系统的星上时间基准,其性能的优劣直接决定了导航定位服务的质量。我国BDS目前处于全面建设阶段,对BDS卫星钟产品进行质量分析以及在轨星载原子钟的性能评估是一项重要的工作。目前,多个GNSS分析中心同时提供BDS卫星钟差产品,但对于不同分析中心的钟差产品特性对比和分析却鲜有报道。因此,本文从连续性指标、一致性指标、拟合精度指标、预报特性指标,对CODE、GFZ和WHU分析中心的北斗卫星钟差不同采样间隔数据进行了对比和分析。同时,基于北斗卫星钟产品对北斗系统星载原子钟短期频率稳定性进行了评估,得出了一些有益的结论。     

精密卫星钟差的内插方法研究

分析了几种精密卫星钟差的内插方法,将插值结果和IGS提供的数据相比较,采用统计量和差值图表来显示不同方法的插值结果,得到0.11～0.38 ns的精度.结果表明,内插方案的最佳选择取决于不同卫星钟类型的钟差变化特性以及插值方法本身的特点.     

基于星载接收机的导航卫星自主信号监测理论研究

随着用户对卫星导航系统导航电文质量要求的提高,传统的故障监测和报警方法的响应速度已不能满足用户的需求。在分析星载接收机监测主要故障的基础上,介绍了星栽接收机的监测原理并设计了一套监测方案,该方案能够极大地提高监测卫星广播电文质量的响应速度,基本上能满足卫星导航系统导航电文质量实时监测的要求,仿真计算取得了较好结果。     

基于小时观测文件拼接的GPS实时钟差确定算法

针对目前常用的GPS实时钟差确定算法主要基于实时观测数据流实现,使产品可靠性和完整性受限于网络质量,及广播星历和IGU-P精度较低的问题,提出并实现基于小时观测文件拼接的实时钟差确定算法。该算法基于小时观测文件数据,通过将钟差估计与自适应超短期钟差预报相结合以确定实时钟差。30 d实时在线结果显示,基于小时观测文件确定的实时钟差精度约为0.25 ns,优于广播星历和IGU-P,与IGS RTS提供的实时钟差精度相当,且能保证产品的可靠性和完整性。     

基于GM(1,1)+AR模型的钟差短期预报改进算法研究

针对传统GM(1,1)+AR组合模型的缺点,提出一种可及时更新建模序列和增强数据间相关性的循环式钟差预报模型,在预报过程中根据预报时刻的不同实时调整AR模型阶数。考虑到原始钟差建模序列长度会对预报精度造成影响,分别使用2 h、6 h、12 h和24 h的钟差序列构建模型。实验结果表明,改进模型的预报精度较传统方法有一定提高,且预报结果更稳定;使用不同长度的钟差序列构建模型对预报结果有一定影响,其中二次多项式模型受原始序列长度的影响较大,改进模型受影响较小。     

一种GPS IIR-M型卫星超快星历钟差预报的高精度修正方法

针对IGS超快星历钟差预报产品(IGU-P)精度较低及无法满足高精度实时PPP定位精度的问题,提出了一种GPS IIR-M型卫星超快星历钟差预报的高精度修正方法。该方法对预报值的第一个数据与IGU观测部分(IGU-O)数据的最后一个历元做差,根据差值对整个IGU-O差分序列的影响程度来确定精度修正的大小和方向,从而实现IIR-M型卫星高精度预报的效果。经过IGU实测数据的测试结果表明,在短期预报6 h范围内,本文提出的精度修正方法可使3种预报方案在原有预报精度基础上分别提升6.13%、3.9%和3。48%,预报精度分别控制在0.599 ns、0.570 ns和0.531 ns,且均优于IGU-P产品预报精度。     

光纤中斜光线的功率传播分析

根据光射线理论，分析了斜光线在不同光纤中的传播，主要研究了阶跃光纤中斜光线的传播。根据波动理论，论述了光纤中斜光线的光功率传播，分析了功率传播的途径，提出了减少功率损耗的方法。     

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．     

铷原子频标小型化发展现状

铷原子频标使用最广泛,小型化是其最重要的发展趋势。微波腔小型化、电子线路数字化以及附加特殊功能是铷原子频标小型化的主要技术手段。相干布居囚禁(CPT)频标是一种可以做到芯片级的新型原子频标。目前相干布居囚禁频标的技术方案有:传统方案,物理系统采用MEMS(micro-electro-mechanical system)[0]技术的方案和整机采用MEMS[0]技术的方案。实现小型化后的原子频标将会迎来蓬勃发展的前景。     

原子钟的发展与应用

介绍原子钟的原理、发展状况和应用，并比较它们的主要功能。