为了充分利用不同类型的时间传递链路,需要实现不同采样率下时间传递链路数据的融合应用,提出了一种基于多分辨率分析的数据融合方法.首先对原始数据进行小波分解,把数据分解到统一的分辨率,初步消除高频噪声;然后在不同分辨率下进行Kal...为了充分利用不同类型的时间传递链路,需要实现不同采样率下时间传递链路数据的融合应用,提出了一种基于多分辨率分析的数据融合方法.首先对原始数据进行小波分解,把数据分解到统一的分辨率,初步消除高频噪声;然后在不同分辨率下进行Kalman滤波;最后通过Mallat快速重构算法得到融合结果.使用该方法处理中国科学院国家授时中心(National Time Service Center,NTSC)和德国联邦物理技术研究所(PhysikalischTechnische Bundesanstalt,PTB)之间的时间传递数据,结果显示融合算法能够处理链路异常或中断造成的数据问题.由于GPS(Global Positioning System)PPP(Precise Point Positioning solutions)链路实测结果性能整体优于TWSTFT(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer)链路,因此用GPS PPP链路测量结果评估融合算法增益.以快速协调世界时(Rapid Realization of Coordinated Universal Time,UTCr)为参考,数据融合结果的准确性增益约1%,日频率稳定度增益优于20%.同时融合算法可以抑制TWSTFT链路的周期噪声,能够有效提高链路的稳定性和鲁棒性.展开更多
喀什13 m甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry,VLBI)观测站是中国科学院国家授时中心宽带VLBI观测系统的重要台站,特别是对世界时UT1测量有着不可替代的作用。随着城市的快速扩张和5G移动通信普及,5G移动通信信号等强...喀什13 m甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry,VLBI)观测站是中国科学院国家授时中心宽带VLBI观测系统的重要台站,特别是对世界时UT1测量有着不可替代的作用。随着城市的快速扩张和5G移动通信普及,5G移动通信信号等强干扰导致喀什观测站天线系统灵敏度严重下降,严重影响了世界时UT1常规观测。针对此问题,提出利用超导滤波器将接收频带从C频段调整为X频段,设计了优化调整方案并进行了改造实施。测试结果表明,优化后基线灵敏度较优化前C频段提升3.7倍,UT1测量精度提升了12%。展开更多
中国科学院国家授时中心运行着多手段融合世界时UT1(universal time 1)测量系统,例行提供世界时UT1服务。系统主要包括位于吉林、海南和喀什的3个甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry,VLBI)站和国际GNSS监测评估系统(in...中国科学院国家授时中心运行着多手段融合世界时UT1(universal time 1)测量系统,例行提供世界时UT1服务。系统主要包括位于吉林、海南和喀什的3个甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry,VLBI)站和国际GNSS监测评估系统(international GNSS Monitoring and Assessment System,iGMAS)等。与VLBI站并址运行的iGMAS扩展跟踪站,与VLBI站并址观测,对于VLBI和iGMAS测量的世界时UT1融合解算至关重要。从数据完整率、观测噪声、多路径效应、周跳比等多个方面,对3个iGMAS扩展跟踪站观测BDS-3(BeiDou Navigation Satellite System)和GPS(Global Positioning System)系统的数据质量进行全面分析评估。2023年9月1日至30日共30 d观测数据分析结果表明,3个跟踪站的观测数据完整率优于90%,多路径误差小于0.3 m,码伪距观测噪声较小,载波相位观测噪声小于0.005周,大部分时段的周跳比大于500,单点定位精度(single point positioning,SPP)优于5 m。上述数据质量指标均满足北斗专项标准《全球连续监测评估系统(iGMAS)接入技术要求第1部分:跟踪站》的相关要求,因此,吉林、海南和喀什可作为iGMAS扩展跟踪站,后续可用于世界时UT1的测量、iGMAS的监测评估等。展开更多
首先对NTSC(National Time Service Center)守时实验室的氢原子钟进行了测试,为了规避铯原子钟噪声较大的影响,没有采用TA(k)或UTC(k)作为参考,而是以4台氢原子钟互为参考进行测试,利用四角帽法对氢原子钟的频率稳定度进行分析,估计出...首先对NTSC(National Time Service Center)守时实验室的氢原子钟进行了测试,为了规避铯原子钟噪声较大的影响,没有采用TA(k)或UTC(k)作为参考,而是以4台氢原子钟互为参考进行测试,利用四角帽法对氢原子钟的频率稳定度进行分析,估计出单台氢原子钟在不同取样时间上的Allan标准差.然后根据氢原子钟的特性,扣除趋势项,剔除异常值,利用数学方法平滑,分离出了氢原子钟的高斯噪声,并且通过了Kolmogorov-Smirnov检验,估计出单台氢原子钟高斯噪声.展开更多
卫星信道租赁费是目前卫星双向时间传递(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)的主要成本之一.在2017年5月以前,参与UTC (Coordinated Universal Time)计算的亚洲-欧洲实验室之间进行Ku波段卫星双向时间频率传递一...卫星信道租赁费是目前卫星双向时间传递(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)的主要成本之一.在2017年5月以前,参与UTC (Coordinated Universal Time)计算的亚洲-欧洲实验室之间进行Ku波段卫星双向时间频率传递一直使用2.5 Mcps/s码速率,带宽为2.5 MHz的伪随机码.为了在不影响时间频率传递性能的前提下降低成本,在欧亚间首次尝试采用1 Mcps/s码速率,带宽为1.7 MHz的伪随机码,进行亚欧卫星双向时间传递.并使用已校准的GPS PPP (Global Position System Precise Point Positioning)链路为双向链路进行间接校准.选择2018年12月的TWSTFT链路数据,分析链路性能发现,通过ABS-2A卫星,使用1 Mcps/s码速率构建的卫星双向时间比对链路的日频率稳定度达到10^-15,时间稳定度优于0.3 ns.与已校准的GPS PPP链路数据进行验证分析,结果表明,使用1 Mcps/s码速率进行超长距离卫星双向时间传递与已校准的GPS PPP时间传递结果一致,与传统手段相比,其系统造价低,时间传递性能可以满足国际原子时计算的需求.展开更多
卫星双向时间传递(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)是目前精度最高的时间传递方法之一,同时也是参与国际原子时计算的守时实验室之间比较原子时尺度的一种主要方法.提高TWSTFT链路的短期稳定度,降低周日效应对...卫星双向时间传递(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)是目前精度最高的时间传递方法之一,同时也是参与国际原子时计算的守时实验室之间比较原子时尺度的一种主要方法.提高TWSTFT链路的短期稳定度,降低周日效应对链路时间传递结果的影响,对优化TAI (International Atomic Time)的性能具有现实意义.提出了一种基于条件平差的TWSTFT链路性能优化方法,先依据TWSTFT链路测量噪声水平与谱分析结果建立TWSTFT链路性能优化网络(简称优化网络),再根据优化网络中各链路测量噪声分析结果设置权系数阵,建立条件平差模型.选取亚太地区的中国计量科学研究院(National Institute of Metrology, NIM)-中国科学院国家授时中心(National Time Service Center, NTSC)卫星双向时间传递链路作为待优化链路,以NTSC、NIM以及德国联邦物理技术研究所(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,PTB)之间的TWSTFT链路组成优化网络,对优化网络的组网方法和条件平差模型进行实验验证.结果表明,平差后待优化链路短期稳定度得到了改善,同时其受周日效应的影响降低了约24.6%.使用该方法,能够有效提高待优化链路的时间传递性能.展开更多
原始观测时间序列进行数字滤波后,其自由度将大大降低。对各种数字滤波器都可以通过 Monte Carlo方法模拟获得对应置信水平的相关系数临界值,从而得到时间序列滤波后的自由度。如果滤波后的频段宽度与Nyquist频率之比为Z,那么对于理想...原始观测时间序列进行数字滤波后,其自由度将大大降低。对各种数字滤波器都可以通过 Monte Carlo方法模拟获得对应置信水平的相关系数临界值,从而得到时间序列滤波后的自由度。如果滤波后的频段宽度与Nyquist频率之比为Z,那么对于理想的单边和双边滤波器,时间序列滤波后的自由度为原始值的Z/2和Z倍,非理想滤波器一般不符合此规律。展开更多
文摘为了充分利用不同类型的时间传递链路,需要实现不同采样率下时间传递链路数据的融合应用,提出了一种基于多分辨率分析的数据融合方法.首先对原始数据进行小波分解,把数据分解到统一的分辨率,初步消除高频噪声;然后在不同分辨率下进行Kalman滤波;最后通过Mallat快速重构算法得到融合结果.使用该方法处理中国科学院国家授时中心(National Time Service Center,NTSC)和德国联邦物理技术研究所(PhysikalischTechnische Bundesanstalt,PTB)之间的时间传递数据,结果显示融合算法能够处理链路异常或中断造成的数据问题.由于GPS(Global Positioning System)PPP(Precise Point Positioning solutions)链路实测结果性能整体优于TWSTFT(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer)链路,因此用GPS PPP链路测量结果评估融合算法增益.以快速协调世界时(Rapid Realization of Coordinated Universal Time,UTCr)为参考,数据融合结果的准确性增益约1%,日频率稳定度增益优于20%.同时融合算法可以抑制TWSTFT链路的周期噪声,能够有效提高链路的稳定性和鲁棒性.
文摘喀什13 m甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry,VLBI)观测站是中国科学院国家授时中心宽带VLBI观测系统的重要台站,特别是对世界时UT1测量有着不可替代的作用。随着城市的快速扩张和5G移动通信普及,5G移动通信信号等强干扰导致喀什观测站天线系统灵敏度严重下降,严重影响了世界时UT1常规观测。针对此问题,提出利用超导滤波器将接收频带从C频段调整为X频段,设计了优化调整方案并进行了改造实施。测试结果表明,优化后基线灵敏度较优化前C频段提升3.7倍,UT1测量精度提升了12%。
文摘首先对NTSC(National Time Service Center)守时实验室的氢原子钟进行了测试,为了规避铯原子钟噪声较大的影响,没有采用TA(k)或UTC(k)作为参考,而是以4台氢原子钟互为参考进行测试,利用四角帽法对氢原子钟的频率稳定度进行分析,估计出单台氢原子钟在不同取样时间上的Allan标准差.然后根据氢原子钟的特性,扣除趋势项,剔除异常值,利用数学方法平滑,分离出了氢原子钟的高斯噪声,并且通过了Kolmogorov-Smirnov检验,估计出单台氢原子钟高斯噪声.
文摘卫星信道租赁费是目前卫星双向时间传递(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)的主要成本之一.在2017年5月以前,参与UTC (Coordinated Universal Time)计算的亚洲-欧洲实验室之间进行Ku波段卫星双向时间频率传递一直使用2.5 Mcps/s码速率,带宽为2.5 MHz的伪随机码.为了在不影响时间频率传递性能的前提下降低成本,在欧亚间首次尝试采用1 Mcps/s码速率,带宽为1.7 MHz的伪随机码,进行亚欧卫星双向时间传递.并使用已校准的GPS PPP (Global Position System Precise Point Positioning)链路为双向链路进行间接校准.选择2018年12月的TWSTFT链路数据,分析链路性能发现,通过ABS-2A卫星,使用1 Mcps/s码速率构建的卫星双向时间比对链路的日频率稳定度达到10^-15,时间稳定度优于0.3 ns.与已校准的GPS PPP链路数据进行验证分析,结果表明,使用1 Mcps/s码速率进行超长距离卫星双向时间传递与已校准的GPS PPP时间传递结果一致,与传统手段相比,其系统造价低,时间传递性能可以满足国际原子时计算的需求.
文摘卫星双向时间传递(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)是目前精度最高的时间传递方法之一,同时也是参与国际原子时计算的守时实验室之间比较原子时尺度的一种主要方法.提高TWSTFT链路的短期稳定度,降低周日效应对链路时间传递结果的影响,对优化TAI (International Atomic Time)的性能具有现实意义.提出了一种基于条件平差的TWSTFT链路性能优化方法,先依据TWSTFT链路测量噪声水平与谱分析结果建立TWSTFT链路性能优化网络(简称优化网络),再根据优化网络中各链路测量噪声分析结果设置权系数阵,建立条件平差模型.选取亚太地区的中国计量科学研究院(National Institute of Metrology, NIM)-中国科学院国家授时中心(National Time Service Center, NTSC)卫星双向时间传递链路作为待优化链路,以NTSC、NIM以及德国联邦物理技术研究所(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,PTB)之间的TWSTFT链路组成优化网络,对优化网络的组网方法和条件平差模型进行实验验证.结果表明,平差后待优化链路短期稳定度得到了改善,同时其受周日效应的影响降低了约24.6%.使用该方法,能够有效提高待优化链路的时间传递性能.
文摘原始观测时间序列进行数字滤波后,其自由度将大大降低。对各种数字滤波器都可以通过 Monte Carlo方法模拟获得对应置信水平的相关系数临界值,从而得到时间序列滤波后的自由度。如果滤波后的频段宽度与Nyquist频率之比为Z,那么对于理想的单边和双边滤波器,时间序列滤波后的自由度为原始值的Z/2和Z倍,非理想滤波器一般不符合此规律。
