北斗卫星导航系统星载原子钟性能评估.pdf

《北斗卫星导航系统星载原子钟性能评估.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第33卷第6期测绘科学与工程Vo1．33．No．62013年12月GeomaticsScienceandEngineeringDec．20l3北斗卫星导航系统星载原子钟性能评估王天，焦文海，贾小林。，张清华4，元宝莹1．长安大学，陕西西安，710054；2．北京跟踪与通信技术研究所，北京，100094；3．西安测绘研究所，陕西西安，710054；4．信息工程大学，河南郑州，450052【摘要】时间是卫星导航系统的基础，卫星原子钟是构成时间系统的重要部分，因此星载原子钟性能对卫星导航系统的性能有着重要影响。原子钟的性能通常从频率准确度、漂移率、稳定度三个方面反映。本文针对我

2、国的北斗卫星导航系统，通过精密定轨方法得到的卫星钟差数据进行试验。试验结果表明，北斗卫星导航系统的铷(Rb)原子钟准确度达到6X10，漂移率均小于6×10。。／d，天稳水平达到10量级。【关键词】北斗卫星导航系统；准确度；漂移率；稳定度；哈达玛方差【中图分类号】P228【文献标志码】APerformanceEvaluationofAtomicClocksOnboard0fBeiDouSystemSatellitesWangTian，JiaoWenhai，JiaXiaolin，ZhangQinghua，YuanBaoying1．Chang’anUniversity，Xi’a

3、n710054，China2．InstituteofTrackingandCommunicationTechnology，Beijing100094，China3．Xi’anResearchInstituteofSurveyingandMapping，Xi’an710054，China4．InformationEngineeringUniversity，Zhengzhou450052，ChinaAbstractTimesystemisthe~undationofasatellitenavigationsystem．Satelliteclocksareanimportant

4、partoftimesys—ternandtheirperformancehasamajoreffectonthenavigationsystem．Theperformanceofatomicclockcanbeevaluatedfromtheaspectsofaccuracy，driftrateandstability．ThispaperevaluatestheclockperformancewithactualclockerrordataobtainedfromBDSusingthepreciseorbitdeterminationmethod．Theresultss

5、howthattheaverageaccuracyofRbclockis6×10．thedriftrateislowerthan6×10”／dandthestabilityisabout10ordersofmagnitude．。KeywordsBeiDouSystem(BDS)；accuracy；driftrate；stability；HadamardVariance出的钟差序列存在粗差、跳变、数据间断等异1前言常J，因此，对星载原子钟在轨运行性能进行监测时间系统是卫星导航系统运行与维持的基评估是保证导航系统空间卫星部分正常有效工作础，星载原子钟是构成时间系统的重要部分，

6、原子的前提和基础。钟性能直接决定着用户导航定位精度。通常，星关于GPS系统星载原子钟的性能评估已有载原子钟在运行期间不可避免地受到外部空间环大量文献报道_2J。文献[2]深入研究了原始数境变化和设备逐渐老化等因素的影响，导致其输据采样间隔、频率漂移等诸多因素对原子钟稳定收稿日期：2013—08—16。基金项目：地理信息工程国家重点实验室开放基金资助项目(SKLGIE2013一M一2—1)。作者简介：王天(1989一)，女，硕士研究生，主要从事卫星导航系统定位与授时方面的研究。第6期王天、焦文海、贾小林、张清华、元宝莹：北斗卫星导航系统星载原子钟性能评估21性的影响，并针对

7、哈达玛方差和阿伦方差进行影表1数据处理中参数与误差改正响量级分析，提出在进行星载原子钟性能评估时参数选择或设置宜采用哈达玛方差分析法。文献[3]重点阐述观测值无电离层组合伪距和相位观测值GPS系统卫星星载原子钟的在轨性能，通过比较截止角10。分析得到BlockIIR系列星载铷(Rb)原子钟的漂解算弧长3天移率均小于1X10／d，频率准确度均维持在地球自转参数IERS±2X10以内；另外，采用哈达玛方差分析法的相位缠绕模型改正频率稳定度结果表明，其稳定性相对于BlockIIA天线相位中心归零法系列有显著提高，大部分铷钟的天稳已经