两种状态下GPS时间比对的频谱特性分析

为了了解受ＳＡ效应影响的ＧＰＳ时间比对特性，１９９２年初进行了一些实验，实验的数据取样时间为１０秒，卫星跟踪时间为１小时。频谱分析的结果表明：１）正常状态下，ＧＰＳ时间比对的频谱特性是基本平坦的，没有明显的周期现象，噪声过程为调相白噪声；２）当ＧＰＳ时间比对受ＳＡ效应影响时，低频谱较明显，有明显的周期现象，其中５－１５分钟的周期信号约占７７％。这就是导致ＧＰＳ时间比对精度显著下降的原因。     

工业铯钟速率变化主要因素的探讨

上海天文台（ＳＯ）原子时实验室的４台工业铯钟１９８３～１９９０年连续工作了４或７年，它们的速率的长期变化与钟房的环境参数和性能参数的变化有关。本文根据有关数据，用不同的方法进行了分析，得到了一些明晰的结果。１）钟的速率变化受湿度的季节性变化影响：在相对湿度变化１％时，Ｃｓ２（１２６７）和Ｃｓ４（１４５７４）的速率变化分别为１．８９５ｕｓ／ｄ（２．２×１０－１４）和０．６１８ｎｓ／ｄ（７．１×１０－１５）。ＳＯ的原子钟房的相对湿度的年变化为２０％～８５％，引起这两台钟的速率年变化分别为１．４３×１０－１２和４．６５×１０－１４２）钟的速率变化受钟的离子泵电流参数的线性变化（从钟束管寿命的中期开始）影响：在离子泵电流参数变化１μＡ时，Ｃｓ３（１６１８０）和Ｃｓｌ（１２９９７）的速率变化分别为０．４３９ｎｓ／ａ（５．０８×１０－１５）和０．５５２ｎｓ／ａ（６．３９×１０－１５）。这两台钟的离子系电流参数的年变化分别为１６．４７μＡ／ａ和６．５３μＡ／ａ，引起的频率漂移率分别为１．６７×１０－１３／ａ（０．０３９５ｎｓ／ｄ２）和８．３×１０１４／ａ（０．０１９７ｎｓ／ｄ２）     

两种卫星时间标准的长期特性比较

根据１９９１－９９５年国际计量局时间部时间公报公布的两种卫星时间标准（ＧＰＳ ＴＩＭＥ ＳＣＡＬＥ和ＧＬＯＮＡＳＳ ＴＩＭＥ ＳＣＡＬＥ）的数据，我们从时域到频域进行了分析比较。同时用近几年美国海军天文台和上海天文台时间公报的类似数据的结果进行了对照，得到了如下一些很有意义的结论。     

卫星时间尺度的长期模型优化方法的比较

为了降低时间尺度的时间起伏标准偏差，对卫星时间尺度（ＧＰＳ，ＧＬＯＮＡＳＳ）的长期模型优化方法进行了评述，并对时间中心和时间实验室的数据分析进行了检验。结果表明，采用混合模型方法进行修正或控制，卫星时间尺度的长期时间起伏可变为白噪声过程：ＧＰＳ时间尺度的时间起伏标准偏差可下降到１０￣２０ｎｓ，与一天内的短期结果接近，ＧＬＯＮＡＳＳ时间尺度的结果大些，ＧＬＯＮＡＳＳ时间尺度的时间起伏标准偏差的平均改     

卫星时间频率两种传递技术的长期特性比较

GPSTFT (GPS时间频率传递 )和TWSTFT (双向卫星时间频率传递 )技术是目前国际时间频率同步的高精度实用方法。根据国际计量局 (BIPM)时间部 2 0 0 0年时间公报公布的数据 ,用时域分析方法 ,对这两种传递技术的长期特性进行了统计分析和比较。同时介绍了一些明晰的结果。(1)两种传递技术之间的时间同步精度为 2～ 3ns。(2 )取样时间为 2 0天以上时 ,两种传递技术得到的两地UTC时间差的频率稳定度是基本相似的 ,为 3～ 6× 10 - 15。(3)两种传递技术得到的两地UTC时间差的频率稳定度模型由调频白噪声过程到调频闪变噪声过程 ;两种传递技术之间的频率稳定度模型基本是调相白噪声过程 ,长期比对频率同步精度达到 3～ 6× 10 - 16 。     

GPS时间传递技术在计量中的应用

本文介绍了利用ＧＰＳ时间传递技术对原子钟长期性能进行计量的初步情况。采用合适的测量数据处理方法，轻便、低代价接收机能得到准确度高的结果。     

综合GPS时间

综合ＧＰＳ时间是ＵＴＣ ０ｈ多星ＧＰＳ时间的综合结果，它是由时间实验室在不同时刻接收的单星ＧＰＳ时间比对数据，采用合适的平滑归化方法得到的。近年来，国际计量局时间部，美国海军天文台和中国上海天文台的时间公报公布了综合ＧＰＳ时间数据。我们对这些数据进行了时域特性分析和国际时间同步结果比较，得到了下面一些结论：（１）取样时间为１天时，ＢＩＰＭ和ＵＳＮＯ的综合ＧＰＳ时间比对精度和频率稳定度分别为５．４－     

一种双混频时差测量系统

本文根据Allan提出的双混频时差(DMTD)测量系统的原理和方法,着重对上海天文台建立的100兆赫双混频时差测量系统进行了分析。其测量精度目前约为2×10~(-12)τ~(-1)(0.1s≤τ≤1000s),已应用于晶振、铷钟和铯钟的无间隙时间不偏调频率的稳定度测量以及次级频标的校频中。