北斗国外的原子钟.pptxVIP

GNSS定位测量;;; GPS系统时间基准由地面主控站、监测站的高精度原子钟,以及20多颗卫星的星载原子钟共同建立和维持,其时间尺度由各原子钟加权平均得到其中监测站原子钟的权重较大,而星载原子钟的权重只有百分之几。; GPS时间系统溯源于美国海军天文台的协调世界时UTC(USNO),并与其保持同步。GPS时间系统的频率稳定度优于1.7×10“4天,与UTC(USNO)的时间偏差小于28纳秒。GPS系统主钟与UC(USNO)的时间偏差不能超过1微秒,旦大于该指标,就要对主钟进行调整。; 美国海军天文台对GPS的时间发播进行监测,以便为该系统提供一个稳定可行的时间参考基准。为了使星钟与GPS主钟之间保持精密同步,主控站采用一种自校准的闭环系统,使GPS的星地时间同步和校准同时采用单程测距法与轨道测定两种方法实现。; 1978年2月22日,首颗GPS-1卫星发射,之后,9颗GPS-1卫星成功发射。前3颗卫星上都装载了3台铷原子钟,可靠性很低,其余的7颗GPS-1卫星各装载1台铯原子钟和3台铷原子钟,但总体性能仍然不高。为了提高性能,美国曾对铷原子钟设计进行多项改进,如为铷原子钟温度基板提供温控装置。; 美国从1989年2月开始陆续发射了GPS-2和GPS-2A卫星,直到1997年11月发射最后一颗,共发射了28颗,每颗卫星上装载2台铯原子钟和2台铷原子钟。 1997年1月,美国发射了第一颗GPS-2R卫星,GPS-2R卫星采取了3台铷原子钟的配置,其中1台作为时间标准,其余为备用。铷原子钟的频率稳定率已经处于1×10-14~3×10-14/天的水平。; 2010年5月28日,美国发射了第一颗GPS2F卫星,其设计寿命15年,计划发射12颗。每颗GPS2F卫星上装载2台铷原子钟和1台铯原子钟。铷原子钟频率稳定度优于GPS-2R上的铷原子钟3倍。; 新一代GPS-3卫星的高技术原子频率标准项目意在开发适用于未来GPS卫星的原子钟。该项目内容包括开发铷充气囊、相干布居囚禁(CPT)原子钟及光抽运铯钟。; CPT原子钟是一种新型的小型化原子钟,比目前普遍使用的小型化铷原子钟体积更小,功耗更低。将目前商品原子钟的最小铷原子钟和小型CPT钟相比较,它们的稳定度指标接近,但铷原子钟的体积和功耗都要大1-2倍。;; 伽利略卫星导航系统的钟组包括:在30颗卫星中,每颗卫星将载有4??原子钟,即2台铷原子钟(处于热工作状态)和2台被动型氢原子钟(冷备份)作为基本配置。卫星上原子钟运行状况由定轨和同步站进行监测,在12个地面站中,有12台铯原子钟和2台地面主动型大型氢原子钟用于主控每个注入站和每个同步站设2台地面铷原子钟和2台地面被动型氢原子钟。; 铷原子钟设计指标满足100秒稳定度小于5×10-13; 一天内时间稳定性要优于10纳秒,频率漂移小于1×10-13天; 而被动型氢原子钟的设计指标是天内时间稳定性要优于1纳秒,频率漂移小于1×10-13天。; 按照欧洲空间局(ESA)的原子钟设计指标要求,要想达到05米的测距精度,铷原子钟需要每9小时更新一次星历,被动型氢原子钟需要每天更新一次星历。按精度要求,当上传时间间隔大于或等于4小时时,星钟预报误差要小于或等于1.5纳秒。;THANKS