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利用不同时间同步体制钟差评估北斗三号星载原子钟性能

阚昊宇 胡志刚 吕逸飞 谢新 周仁宇 赵齐乐

阚昊宇, 胡志刚, 吕逸飞, 谢新, 周仁宇, 赵齐乐. 利用不同时间同步体制钟差评估北斗三号星载原子钟性能[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210286
引用本文: 阚昊宇, 胡志刚, 吕逸飞, 谢新, 周仁宇, 赵齐乐. 利用不同时间同步体制钟差评估北斗三号星载原子钟性能[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210286
KAN Haoyu, HU Zhigang, LÜ Yifei, XIE Xin, ZHOU Renyu, ZHAO Qile. Performance Evaluation of BeiDou-3 Spaceborne Atomic Clock Using Different Time Synchronization Systems[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210286
Citation: KAN Haoyu, HU Zhigang, LÜ Yifei, XIE Xin, ZHOU Renyu, ZHAO Qile. Performance Evaluation of BeiDou-3 Spaceborne Atomic Clock Using Different Time Synchronization Systems[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210286

利用不同时间同步体制钟差评估北斗三号星载原子钟性能

doi: 10.13203/j.whugis20210286
基金项目: 

国家自然科学基金(42030109);中国博士后科学基金(2020M682482)。

详细信息
    作者简介:

    阚昊宇,硕士生,主要从事北斗系统性能评估方法的研究。kanhaoyu@whu.edu.cn

  • 中图分类号: P228

Performance Evaluation of BeiDou-3 Spaceborne Atomic Clock Using Different Time Synchronization Systems

Funds: 

The National Natural Science Foundation of China(42030109)

  • 摘要: 全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)星载原子钟性能的优劣直接影响GNSS观测信号质量、测距精度、钟差预报与卫星自主导航能力,从而间接影响整个导航系统的服务性能。本文结合北斗三号系统独特的星间链路(Inter-Satellite Link,ISL)和星地时间双向比对(Two-WayTime Transfer,TWTT)体制以及常用的精密轨道与钟差确定(Orbit Determination and TimeSynchronization,ODTS)体制所估计的精密钟差数据,深入分析评估了北斗三号在轨原子钟服务性能。基于本文试验数据的研究结果表明,三种钟差确定体制评估的频率准确度和漂移率结果基本一致,所有卫星频率准确度在(-4~2)×10-11范围以内,氢钟频率准确度优于铷钟,ISL钟差评估的频率漂移率精度略优于ODTS。在评估原子钟稳定度方面,三种钟差确定体制各有优势。短期稳定度方面,ODTS钟差评估优于ISL钟差,基于ODTS评估的3000 s稳定度可达3×10-14,且氢钟的短期稳定性优于铷钟。中长期稳定度方面,当平滑时间大于1×104 s时,采用ISL体制的钟差评价中长期稳定度更接近于北斗三号星载原子钟的实际情况。对于7天以上的长期稳定度评估,基于TWTT的广播钟差评估结果接近于ISL,可用于快速评估。
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    [8] 孟轶男, 樊士伟, 李罡, 高为广.  利用GNSS星间链路对中高轨航天器测定轨的可行性研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20120215
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-03

利用不同时间同步体制钟差评估北斗三号星载原子钟性能

doi: 10.13203/j.whugis20210286
    基金项目:

    国家自然科学基金(42030109);中国博士后科学基金(2020M682482)。

    作者简介:

    阚昊宇,硕士生,主要从事北斗系统性能评估方法的研究。kanhaoyu@whu.edu.cn

  • 中图分类号: P228

摘要: 全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)星载原子钟性能的优劣直接影响GNSS观测信号质量、测距精度、钟差预报与卫星自主导航能力,从而间接影响整个导航系统的服务性能。本文结合北斗三号系统独特的星间链路(Inter-Satellite Link,ISL)和星地时间双向比对(Two-WayTime Transfer,TWTT)体制以及常用的精密轨道与钟差确定(Orbit Determination and TimeSynchronization,ODTS)体制所估计的精密钟差数据,深入分析评估了北斗三号在轨原子钟服务性能。基于本文试验数据的研究结果表明,三种钟差确定体制评估的频率准确度和漂移率结果基本一致,所有卫星频率准确度在(-4~2)×10-11范围以内,氢钟频率准确度优于铷钟,ISL钟差评估的频率漂移率精度略优于ODTS。在评估原子钟稳定度方面,三种钟差确定体制各有优势。短期稳定度方面,ODTS钟差评估优于ISL钟差,基于ODTS评估的3000 s稳定度可达3×10-14,且氢钟的短期稳定性优于铷钟。中长期稳定度方面,当平滑时间大于1×104 s时,采用ISL体制的钟差评价中长期稳定度更接近于北斗三号星载原子钟的实际情况。对于7天以上的长期稳定度评估,基于TWTT的广播钟差评估结果接近于ISL,可用于快速评估。

English Abstract

阚昊宇, 胡志刚, 吕逸飞, 谢新, 周仁宇, 赵齐乐. 利用不同时间同步体制钟差评估北斗三号星载原子钟性能[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210286
引用本文: 阚昊宇, 胡志刚, 吕逸飞, 谢新, 周仁宇, 赵齐乐. 利用不同时间同步体制钟差评估北斗三号星载原子钟性能[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210286
KAN Haoyu, HU Zhigang, LÜ Yifei, XIE Xin, ZHOU Renyu, ZHAO Qile. Performance Evaluation of BeiDou-3 Spaceborne Atomic Clock Using Different Time Synchronization Systems[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210286
Citation: KAN Haoyu, HU Zhigang, LÜ Yifei, XIE Xin, ZHOU Renyu, ZHAO Qile. Performance Evaluation of BeiDou-3 Spaceborne Atomic Clock Using Different Time Synchronization Systems[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210286
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