卫星导航系统监测站铷原子钟频率校准方法分析.pdf

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1、第2卷第1期导航定位学报Vo1．2NO．12014年O3月JournalofNavigationandPositioningMar．2Ol4卫星导航系统监测站铷原子钟频率校准方法分析孔维，李保东，陶春燕，张向征(北京卫星导航中心，北京100094)摘要：铷原子钟能够为卫星导航定位系统地面监测站的稳定运行提供时间标准和频率基准，但其频率漂移特性会对观测数据质量造成影响，因此需要定期对铷原子钟进行校准；目前常用的校准方法包括传统实验室校准、小型测试仪校准和远程在线校准，分析了三种方法的原理和特点，讨论了各种方法的优缺点，为卫星导航系统监测站铷

2、原子钟校准的工程实现提供参考和借鉴。关键词：监测站；铷原子钟；频率校准；频率准确度中图分类号：P245文献标识码：A文章编号：2095-4999(2014)010067—05AnalysisonFrequencyCalibrationMethodforSatelliteNavigationSystemMonitoringStationRubidiumAtomicClockKoNGWei，LJBao—dong，TAOChun—yan，ZHANGXiang—zheng(SatelliteNavigationCenterofBeijing，Be

3、ijing100094，China)Abstract：Rubidiumatomicclockcanprovidestandardtimeandfrequencyreferenceforthestableoperationofsatellitenavigationsystemmonitoringstations．Asthefrequencydriftcharacteristicaffectsthequalityofobservationdata，theperiodicalfrequencycalibra—tionisnecessaryfor

4、rubidiumatomicclock．Atpresent，thecalibrationmethodsusedincludetraditionallaboratorycalibration，smalltestercalibrationandremoteon-linecalibration．Thispaperanalyzestheprincipleandcharacteristicsofthreekindsofmethods，discus—sestheadvantageanddisadvantageofvariousmethods．Thes

5、eresultsprovideeffectualreferenceandsupportfortherubidiumatomicclockcalibrationengineeringimplementationofthenavigationsatellitesystemmonitoringstation．Keywords：monitoringstation；rubidiumatomicclock；frequencycalibration波相位数据的稳定性和准确性。目前应用于工程1引言实践的铷钟频率校准方法主要有传统实验室校准、原子钟作为精确

6、时间基准，在科学、技术、小型校准测试仪校准和远程在线校准三种形式，军事和商业中具有重要地位，早已应用到测控、随着测量技术和网络通信技术的发展以及计量校导航、通信、监视、能源利用、电网调节、海上准服务高精度、低成本的需求，校准技术会朝着勘探等各个方面，尤其在卫星导航定位系统中，更加合理、高效、自动化的趋势发展。其性能直接影响用户的导航定位精度。铷原子钟2铷钟时频特性分析(以下简称铷钟)相对铯钟和氢钟，具有体积小、功耗低、便于制作等优势，被广泛应用于卫星导航2．1基本概念定位系统地面监测站，为接收机数据采集与信号处衡量原子钟时频特性的主要指标

7、包括：频率理提供高精度时间基准和频率基准，其工作性能对准确度、频率稳定度、频率偏差和频率漂移率等。接收机的工作状态以及定位性能有着重要影响。频率准确度是用来描述频标的实际输出频率相对按频率准确度等级，铷钟属于需要定期校准于其标称频率的偏差，频率稳定度是用来描述原的二级标准频率源，其频漂的固有特性随时间变子频标输出频率受噪声影响而产生的随机起伏情化会导致接收机时钟频率发生漂移，因此需要定况，频率偏差是指两台频标输出频率的相对偏差，期校准，以保障监测站提供的原始观测伪距和载频率漂移率是指频标随运行时间单调变化的速率。收稿日期：2013-ll一

8、27第一作者简介：孔维(1980)，女，河南南阳人，工程师，从事卫星导航监测站及时间频率研究工作。68导航定位学报第2卷频漂是原子频标的固有特性，是无法改变的，即3校准方法原子频标频率随着时间