AD9852在小型铷频标频率综合电路中的应用

文章概述了一种利用DDS芯片AD9852实现铷频标频率综合电路的方案,给出了具体结果。这种电路方案具有较高的调节能力,可用于小型铷原子频率标准。     

军事星的铷和石英频标的在轨特性

原子频标在许多空间系统中扮演重要的角色,最为显著的例子是卫星导航系统(GPS和GLONOSS),这些系统良好的导航精确度主要归功于星上铯和铷原子频标的良好性能。未来的导航系统将有比现在更好的原子频标,新一代军用通信卫星载有大量高品质和操作性强的复合铷原子频标。我们有超过三年的第一颗军事星所搭载的晶体控制震荡器(XMO)的在轨特性数据和超过十八个月的第二颗军事星所搭载的铷控震荡器的在轨特性数据,两个RMO被放入模拟太空环境中进行长时间的寿命测试,我们还将提供军事星所搭载的XMO和RMO的在轨特性数据,为了频率稳定,我们也提供两个影响RMO品质的主要参数,它们是铷谐振灯的光强度和RMO的温度。它们一同对地测量,尽管卫星测距是受限制的解决办法(20mV),但仍可用于长时期的趋势检测。当它们发生时,这样的信息有助于解决在轨的不规则性,我们也可比较在轨数据和地面的寿命测试数据,我们的目标是对铷原子频标的长期老化的物理特性有进一步的了解。     

论铷原子频标的信噪比和短期稳定度

本文给出了非自振型铷原子频标信噪比和短期频率稳定度的理论计算结果,同时还介绍了用分离高性能滤波器和集成高性能滤波器对系统进行的测试。最后的结论是由光检测器中的光谱灯造成的散弹噪声是观察到的限制频标短期稳定度的白噪声频谱的主要影响因素。     

星载铷原子频标的可靠性强化试验

针对影响星载铷原子频标可靠性的环境因素进行了分析,确定了影响星载铷原子频标可靠性的主要环境敏感应力,根据可靠性强化试验理论和星载铷原子频标的技术特点,设计了可靠性强化试验方案。依据此方案对新研制的某型星载铷原子频标工程样机实施了可靠性强化试验。试验结果表明,该方案对确定该型号铷原子频标样机工作极限、激发其潜在缺陷,均有较好的效果,从而为实现星载铷原子频标的可靠性增长提供了新的思路。同时本研究对同类高可靠航天产品的可靠性增长可提供借鉴。     

减小铷频标微波功率频移的实验及分析

文章通过对影响铷原子频标长期稳定度三大因素之一的微波功率频移的机理分析,从工程实用的角度,采用试验的方法,为提高铷原子频标长期稳定度指标提供了一个可行的设计思路。     

军事星中的铷和石英频率标准的性能数据——在模拟太空环境中地检和实际轨道中所得数据的比较

航天计划中将增加原子频标的使用,以获得精确的时间和稳定的频率。GPS系统所具有的卓越的导航功能主要是由系统中采用的原子频标带来的。新一代的军事通信卫星(Milstar)载有多路复合铷原子频标以满足各种通讯和操作上的需要。第一颗军用通讯卫星,DFS-1使用了复合多路石英晶体振荡器,第二颗军用通讯卫星,1995年发射的DFS-2,是第一颗使用铷原子频标的军用通讯卫星。这以后发射的卫星都使用了铷原子频标。     

军事星中的铷和石英频标准的性能数据——在模拟太空环境中地检和实际轨道中

航天计划中将增加原子频标的使用，以获得精确的时间和稳定的频率。ＧＰＳ系统所具有的卓越的导航功能主要是由系统中采用的原子频标带来的，新一代的军事通信卫星（Ｍｉｓｔａｒ）载有我路复合铷原子频标以满足各种通讯才操作上的需要，第一颗军用通讯卫星，ＤＦＳ－１使用了事和石英晶体振荡器，第二颗军用通讯卫星，１９９５年发射的ＤＦＳ－２，是第一颗使用铷原子频标的军用通讯卫星，这以后发射的卫星都作用了铷原子频标。     

一个用于铷频率标准的放电管的改进铷消耗模型

铷放电管是铷光管原子频率标准的关键元件,这个频率标准用于NAVSTAR/GPS卫星并且将在未来的卫星中得到应用。管子的可靠性是个值得关心的问题,它的寿命是根据满足可靠性的因素来设计的,随着时间的增长,由于扩散到管壁的铷电荷逐渐减少。计算其消耗量C的公式为C=A B,在该等式中T为真空管的工作时间,B为系数,它与电荷的扩散有关并且由实验决定。A假定为实际瞬时反应过程的损耗,在我们的一些数据中,损耗的测量表明反应的完结是由时间决定的。我们发现它们之间的关系可以用两个常量来描述,A'和D,A'(1-exp(-DT),由动力学第一级反应推得,这样我们可以在有限的实验数据的基础上更好地预测铷的长期损耗。     

时差定位型卫星铷钟的双钟热备份设计

针对传统星载铷钟备份设计中对铷钟状态判断不准确和主备切换时输出信号不稳定的不足,在分析时差测算铷钟指标原理和频率信号切换方法的基础上,提出了一种适用于时差定位型卫星铷钟的双钟热备份设计,通过GPS时差测算铷钟频率性能指标,以及无扰切换设计实现频率信号的稳定输出。地面试验表明,铷钟的准确度和稳定度指标测算误差小于5%,频率输出信号在切换时连续稳定,无突波干扰。研究结果可以为后续定位型卫星和导航卫星的高精度时频系统设计提供参考。     

一种多标校源的高轨伴星时差频差定位算法

针对高轨伴星时差频差无源定位系统中卫星位置、速度、时差和频差等参数的测量系统误差严重影响定位精度的问题,提出了一种基于四个或四个以上已知位置的地面标校源的高斯-牛顿定位算法。该算法首先利用差分法消除星间时差、频差测量的系统误差,再利用标校源的时差频差测量方程组估计出主星和伴星的相对位置和相对速度误差,最后结合时差、频差、地球球面以确定非合作辐射源位置。理论和数字仿真均表明在时差和频差测量的随机误差较小时,本文算法的均方根误差（MSE）接近克拉美-罗下限(CRLB)。