文档名：中国空间站的微波星地时频比对技术及其初步试验验证和分析
摘要：高精度时频比对是现代科学技术的核心需求之一.然而,现有的技术受限于比对系统测量水平和链路系统误差处理算法,严重限制了时间比对性能的提升.针对这些问题,本研究搭建了基于中国空间站的高精度星地微波时频比对系统,并提出了一种基于双向测量的空间站-地面时频比对技术(三频模式),包括了对各项链路系统误差精细化建模新方法.通过对不同星地时频比对场景的仿真模拟发现,在配置高精度原子钟(10-15～10-17)进行星地时频比对的场景下,经过本文算法优化后的比对长期性能仍可达与原本星地时钟相近的性能.利用中国空间站所搭载的氢钟与地面氢钟进行初步比对试验结果表明,在300s可视弧段内的空间站-地面时间比对精度可达到10.77ps,相应的ADEV(AllanDEViation)达到9.9921×10-14@100s,与仿真模拟结果大致吻合.本研究可为精密时频同步技术提供了新的理论依据和技术参考.
Abstract：High-precisiontime-frequencycomparisonisacrucialdemandinmodernscienceandtechnology.Yet,theperformanceofcurrenttechnologiesissignificantlyhinderedbythemeasurementcapabilitiesofcomparisonsystemsandtheerrorprocessingalgorithmsoflinksystems.Addressingthesechallenges,thisstudyestablishesahigh-precisionsatellite-groundmicrowavetime-frequencycomparisonsystembasedontheChinaSpaceStation(CSS),introducinganovelsatel-lite-groundtime-frequencycomparisontechniquethatemploystwo-waymeasurements(tri-frequencymode)andincludesadvancedmethodsfordetailedmodelingoflinksystemerrors.Simulationsacrossvarioussatellite-groundtime-frequencycomparisonscenariosrevealthat,evenwithhigh-precisionclocks(10-15to10-17),thelong-termperformanceofthecompari-son,optimizedthroughouralgorithm,canachievenear-originalsatellite-groundclockperformance.Preliminarycompari-sontestsusingthehydrogenmaserclocksontheCSSandthegrounddemonstratethat,withina300-secondvisibilityarc,CSS-groundtime-frequencycomparisonprecisioncanreach10.77ps,withanADEV(AllanDeviation)of9.9921×10-14@100s,closelymatchingsimulationresults.Thisresearchprovidesnewtheoreticalfoundationsandtechnicalreferencesforprecisiontime-frequencysynchronizationtechnology.
作者：郭燕铭 高帅和 潘志兵 王沛 龚学文 宋坤 周晨 张文颖 陈晓锋 白燕 高玉平 卢晓春 张首刚 Author：GUOYan-ming GAOShuai-he PANZhi-bing WANGPei GONGXue-wen SONGKun ZHOUChen ZHANGWen-ying CHENXiao-feng BAIYan GAOYu-ping LUXiao-chun ZHANGShou-gang
作者单位：中国科学院国家授时中心,陕西西安710600;中国科学院大学,北京100039中国科学院国家授时中心,陕西西安710600中国电子科技集团公司第29研究所,四川成都610036武汉大学,湖北武汉430072
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2024, 52(4)
分类号：TN98P19
关键词：中国空间站 原子钟 星地微波链路 时频比对 双向测量
Keywords：ChinaSpaceStation atomicclock satellite-groundmicrowavelink time-frequencycomparison two-waymeasurement
机标分类号：U443.32P414.4S965.211
在线出版日期：2024年6月26日
基金项目：中国空间站的微波星地时频比对技术及其初步试验验证和分析[
期刊论文] 电子学报--2024, 52(4)郭燕铭 高帅和 潘志兵 王沛 龚学文 宋坤 周晨 张文颖 陈晓锋 白燕 高玉平 卢晓春 张首刚高精度时频比对是现代科学技术的核心需求之一.然而,现有的技术受限于比对系统测量水平和链路系统误差处理算法,严重限制了时间比对性能的提升.针对这些问题,本研究搭建了基于中国空间站的高精度星地微波时频比对系统,并...参考文献和引证文献
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