北斗星载铯钟在轨性能评估方法实践

北斗卫星导航系统装备高精度的原子钟为卫星提供高准确度、高稳定性以及低漂移率的基准频率。在某颗卫星上装备了一台铯原子钟，开机作为热备份提供备份的基准频率，在卫星上配备且提供服务的工作钟为一台氢原子钟。通过对2019年12月6日至2020年5月17日此卫星上每秒一次的主备钟相差采样数据测量值的统计、处理，以及对处理结果的分析，完成了对此卫星上星载铯原子钟的在轨性能评估。通过对处理结果的分析得出，星载铯原子钟在轨表现出的频率准确度、10 s以上的频率稳定度以及漂移率等性能与此铯原子钟在地面的测试结果基本一致。使用主备钟相差采样数据的测量值分析备份铯原子钟在轨性能方法的可行性、可信度很高。国内研发的高精度铯原子钟达到了可以为卫星提供服务的水平。     

Kalman滤波的铷原子钟控制算法

以GPS接收机输出的1pps信号为参考信号,采用Kalman滤波算法对铷原子钟的参数进行估计,计算铷原子钟的频率调整量,对铷原子钟进行调整,使其和UTC时间保持同步。实验结果表明,受驯铷原子钟输出1pps与UTC（NTSC）钟差的标准差优于3.5 ns,钟差峰峰值优于15 ns,100 s采样的Allan方差为1.83×10 -12 ,10000 s采样的Allan方差为6.1×10 -13 。实验证明了基于Kalman滤波的铷原子钟控制算法,使铷钟获得了较好的准确性和长期稳定性,且对其短期稳定性影响最小,是一种可靠稳定的铷钟控制方法。     

一颗“伽利略”卫星被救入新轨道

<正>欧空局2014年12月3日宣布,8月份被联盟号火箭送入错误轨道的两颗"伽利略"导航卫星已有一颗进入新的目标轨道,11月29日成功实现了导航有效载荷开机,并发送了首个导航信号。目前这颗卫星已在进行全面在轨测试。星上的搜救有效载荷也将在近期开机。8月22日发射的第5和第6颗"伽利略"卫星被送入远地点25900公里、近地点13713公里的扁长椭圆轨道。第5颗卫星用17天时间开展了总共11次机动,逐步将近地点抬     

简讯

伽利略计划日前 ,美国与欧盟已就全球卫星定位系统 (GPS)与伽利略导航卫星系统间的合作达成协议 ,明确未来的欧洲伽利略系统将与美国的GPS以平行使用、互不干扰的方式运行。伽利略导航卫星系统是一种中高度圆轨的全球卫星定位导航系统 (GNSS) ,预计在 2 0 0 7年底前建成 ,2 0 0 8年投入使用。共发射 30颗卫星 ,其中 2 7颗为工作卫星 ,3颗为候补卫星。卫星高度约 2 4 0 0 0km ,分别位于 3个倾角为 5 6°的轨道平面。除此以外 ,另有两个负责控制卫星运作和管理导航系统的地面控制中心。该系统可为用户提供有关公路、铁路、空中和海洋运输…     

萨瑞公司进军伽利略星座

20 0 3年7月11日英国萨瑞公司(Surrey)与欧空局(ESA)签订价款2 790万欧元的合同,为欧空局研制一颗实验卫星(原子钟由欧空局提供)以验证欧洲计划建造的包括原子钟在内的伽利略导航星座,并从太空广播导航信号,以确保未来伽利略星座使用的无线电频率。欧空局已拿出30 0 0万欧元准备在2 0 0 5年用联盟号火箭发射4 0 0 kg重的伽利略卫星,使之运行于2 30 0 0 km的中高度轨道。此外,欧空局还与伽利略工业公司单独签署了一份合同研制另一种实验卫星,合同价款72 30万欧元,几乎是萨瑞公司合同价的3倍。欧空局官员解释说,伽利略工业公司研制的卫星更…     

基于载波多普勒的高稳定度GNSS时钟驯服方法

为了充分利用高精度的GNSS载波相位观测量实现对本地时钟高稳定度的驯服,文章提出一种基于GNSS载波相位观测量的GNSS驯服时钟方法,其驯服后的本地时钟频率稳定度高,长稳接近GNSS卫星的星载原子钟水平。该方法首先利用4颗以上卫星的载波多普勒来估计本地时钟与GNSS卫星时钟的频偏;再用三阶锁频环对频偏进行滤波;最后用滤波后的频偏控制本地时钟的压控晶振或数字控制振荡器,以修正本地时钟的频偏。以氢钟作为思博伦GNSS模拟器和PicoTime阿伦方差测试仪的外参考输入时钟,[JP2]以高稳晶振为频率源的GPS接收机接思博伦GNSS模拟器的试验结果表明：该时钟驯服方法可将100s后的时钟稳定度从自由运行状态的1×10-11量级,经驯服后优于1×10-12量级,性能比肩GPS星载原子钟,具有较高的工程应用价值。文章所采用的方法可使驯服高稳晶振替代造价昂贵的星载原子钟,作为低轨导航增强星座的高稳定度频率源,且具有低成本、低功耗、轻质量等优势。     

欧洲伽利略卫星导航系统进展（中）

2伽利略系统进展 2．1空间段 2．1．1伽利略卫星星座 伽利略卫星星座由30颗卫星组成（见图3）。这些卫星均匀分布在3个中高度地球轨道上．其星座构形为Walker27／3／1．并有3颗在轨备份星。卫星轨道高度为23616km．轨道倾角为560．设计寿命20年。     

欧洲伽利略卫星导航计划的应用及效益分析

伽利略（Galileo）计划是由欧盟提出的，由民用部门控制的卫星导航系统，是继已有的EGNOS欧洲静止轨道导航重叠服务）计划之后，欧洲朝着发展自己的卫星导航技术方向迈出的重要一步。伽利略系统是一种开放式系统，能够与GPS全球定位系统兼容，空间部分的核心星座计划由18～22颗卫星组成。系统建成以后，能够与新一代GPS系统一起构成本来的全球导航卫星系统（GNSS），向全球用户提供卫星导航信号。知利略系统的开发、建设及将来在各种领域的应用将为欧洲带来巨大的直接或间接效益，为21世纪欧洲工业界在高技术领域的发展提供重要机遇…     

“伽利略”再射两星进行全系统验证

继2011年成功发射两颗“伽利略”在轨验证卫星之后．2012年10月12日18点15分欧洲再次成功发射2颗“伽利略”卫星。此举是欧洲导航系统向前迈进的重要一步。这4颗卫星将组成一个迷你的卫星星座,可对全系统进行验证。4颗卫星是满足导航服务的最小数量,利用卫星信号获得维度、精度、高度及时间参数。     

欧洲计划建立自己的全球导航卫星系统

欧洲各国领导人极力主张研制自己的全球定位系统，但从事该系统工作的政府和工业界官员尚未下决心对此作出财务决策。这个系统称为伽利略（Ｇａｌｉｌｅｏ）系统。根据目前的计划，该系统将由２１颗位于中高度轨道的卫星和３颗位于同步轨道的卫星组成；另一种方案是去掉同步轨道卫星，而完全由位于中高度轨道的３６颗卫星组成。制造和发射这些卫星，以及建造相关的覆盖整个欧洲的地面网络的整个计划将耗资２３亿欧元，约合２３亿美元。到目前为止，由１５国组成的欧盟和由１４国组成的欧空局已同意各出资４０００万欧元，以用于伽利略系统的…     

萨特康Ⅲ-R 和Ⅳ卫星

美国无线电公司美国通信分公司打算在今年发射两颗卫星:萨特康Ⅲ-R 和Ⅳ(Sa-tcom Ⅲ-R 和Ⅳ)。这两颗卫星是第一代萨特康卫星的改进型。第一代包括 Satcom Ⅰ,ⅡⅢ三颗卫星,每颗星有24台转发器,采用5     

空天瞭望

正欧盟出台航天政策欧盟委员会2016年10月26日推出一项新的航天战略,承诺通过公共投资来刺激创办航天初创公司。欧盟拟在未来1 0年为"伽利略"导航计划和"哥白尼"环境监测计划发射约3 0颗卫星。这两大计划是欧委会2014~2020年120亿欧元航天预算的主要受益者。随着"伽利略"和"哥白尼"计划的上路及其卫星的发射,欧委会正在把注意力转向构建可持续的航天经济。欧     

俄扩充导航卫星系统

1994年8月11日，俄罗斯用质子号运载火箭将3颗全球导航卫星系统(Glonass)卫星送入倾角为64.8度的轨道。在此之前该系统已有13颗卫星运行在两个不同的轨道平面上，其中9颗仍在工作。     

卫星钟差预报的Kalman算法及其性能分析

钟差预报是卫星导航系统应用中的一项关键技术。Kalman算法作为一种最优预测算法,在原子钟时间尺度、GPS钟差预报中得到了广泛的使用。但是,GPS钟差预报的Kalman模型中通常只考虑了钟差的确定性部分,将随机性部分简单作为白噪声处理。对随机性部分采用幂律谱模型,分析了Kalman算法用于卫星导航系统钟差预报的性能和适用条件。论文首次详细讨论了钟差变化中的确定性部分和随机性部分对钟差预报误差的影响;文中还完善了前人文献中利用阿伦方差计算Kalman预报噪声方差阵的推导;最后利用IGS数据,比较和分析了四种情况下Kalman预报、递推最小二乘和灰色系统GM(1,1)预报精度。结果表明在数据充足的情况下,对于一天内的短期预报,Kalman算法精度最高,预报结果与IGS事后精密钟差的标准差小于10ps。
     

考虑钟差修正的X射线脉冲星导航算法研究

基于X射线脉冲星的航天器自主导航依赖于精确时间的测量,因此星载时钟 钟差对导航性能有不容忽视的影响。在原子钟钟差模型和航天器动力学模型基础上,提 出一种考虑星载时钟钟差修正的脉冲星导航算法。仿真结果表明,该算法可以有效消除钟差 的影响,保证了导航精度,研究结果对脉冲星导航的工程应用有一定的理论参考价值。
     

印度成功发射1箭10星

2008年4月28日,在印度斯里赫里戈达航天发射场,一枚印度PSLV-C9火箭搭载10颗卫星发射升空。10颗卫星包括印度的CARTOSAT-2A遥感卫星和“印度迷你卫星”（IMS-1）,另外8颗纳卫星分别由加拿大和德国等高校、研究院建造,按照与印度Antrix公司签署的商业协议执行发射。每颗纳卫星的重量约为3～16kg,共50kg左右。     

欧委会授出三份“伽利略”合同伽利略导航系统将在2014年开始运行

欧洲委员会在2010年1月7日宣布,授出6份中的3份“伽利略”初始运行能力采购合同。系统支持服务合同授予意大利泰雷兹阿莱尼亚空间公司;前14颗卫星的建造合同授给德国OHB公司;发射服务合同授给法国阿里安空间公司。这意味着被屡次推迟的伽利略卫星导航系统将在2014年完成初步部署并具备初始运行能力。泰雷兹阿莱尼亚空间公司获得的系统支持服务合同价值8500万欧元,     

阿里安-5火箭将发射伽利略导航卫星

据ESA网站2012年2月3日报道,阿里安航天公司总经理和ESA负责“伽利略”（Galileo）项目负责人在伦敦签署了一项使用阿里安一5火箭发射欧洲Galileo卫星系统的协议。阿里安航天公司将使用“联盟”火箭（每次发射2颗卫星）和阿里安一5火箭（每次发射4颗卫星）共发射26颗Galileo卫星。Galileo卫星发射合同由ESA代表欧洲委员会负责管理。这些卫星由德国OHB技术公司和英国萨瑞卫星技术有限公司（SSTL）共同制造。卫星将从法属圭亚那航天中心发射升空,进人高度23000km的圆形轨道。     

俄罗斯发射GLONASS系统补网卫星

格林威治时间 2 0 0 1年 1 2月 1日 1 8时 0 4分 ,俄罗斯使用质子号 K/DM- 2运载火箭从哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场成功发射了 3颗 GL ONASS系统补网卫星 ,卫星编号分别为宇宙号 2 380、2 381和 2 382 ,其中包括 2颗旧型 GLONASS卫星和 1颗改进型 GLONASS- M卫星 ,前者重 1 4 1 5千克 ,后者重 1 50 0千克。质子号 K/DM- 2火箭将这 3颗卫星送入了远地点距离为 1 91 0 0公里 ,倾角为 6 4 .8°的椭圆轨道。此后 ,每颗卫星将使用自带的推进系统进入GL ONASS网络中的最终轨道星位。目前 ,这 3颗卫星还未投入使用。俄罗斯应用力…     

日本要建本国卫星导航系统

在9月30日举行的宇宙开发战略本部会议上,日本决定要在本年代末之前建成由4颗卫星组成的“准天顶卫星系统”（QZSS）,以提高GPS系统在日本的定位精度。未来,日本将建起由7颗卫星组成的网络,摆脱对美国GPS系统的依赖。相关方案是由宇宙开发战略本部下设的QZSS工作组4月份提出的。工作组建议将系统部署工作分为两个阶段,第一阶段向椭圆轨道增发3颗卫星,第二阶段把另3颗卫星送入静地轨道。QZSS系统的首颗卫星已在2010年9月发射。称为“引路”的这颗卫星被用于技术验证。