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作者:郭燕铭;潘志兵;常寒宁;郑昕旻;张柯;张健;白燕;高玉平;卢晓春;
单位:中国科学院国家授时中心;时间基准及应用重点实验室(中国科学院);中国科学院大学;
摘要:建立高精度星地时差测量比对链路、客观评价空间原子钟组效能并推动高精度时频基准应用,是构建空间时频体系迫切需要的核心能力。针对观测数据存在弧段短暂、分布不均且缺测明显等问题,提出基于非连续观测数据的星载原子钟性能评估方法。通过中国空间站与多地面站的可见性仿真,分析星地双向测量数据的时空分布规律及其局限;采用三频和同频2种双向微波链路测量模式,对星载原子钟与地面时钟的相对钟差进行高精度估计,并针对大气、相对论及设备等误差进行系统建模与修正;结合钟差数据的预处理、插值补齐及预测扩展,基于全遍历搜索策略实现对非连续钟差数据的Allan方差(Allan Deviation, ADEV)稳定度评估。通过构建涵盖轨道、设备误差与观测调度的综合仿真平台,并运用多种高精度原子钟配置开展实验验证。结果表明,该方法能有效利用有限且不连续的星地链路数据,准确反映星载原子钟的长期频率稳定性,为星载原子钟组配置优化、在轨性能验收及持续运维提供了可靠技术支撑。
关键词:星载原子钟;;非连续观测;;钟差估计;;性能评估
基金资助:国家重点研发计划(2023YFB3906500);; 中国载人航天工程应用系统项目;; 国家自然科学基金(12273045,42030105);; 中国博士后科学基金面上项目(2024M763288)~~