国外空间原子钟发展研究

空间原子钟包括磁选态原子钟、脉冲光抽运原子钟、相干布居囚禁原子钟、离子阱原子钟和冷原子钟。文章介绍了这5类空间原子钟的发展情况,其中:磁选态原子钟是当前卫星导航系统广泛采用的空间原子钟;脉冲光抽运原子钟已经在美国GPS-3卫星上应用;相干布居囚禁原子钟是脉冲光抽运原子钟的一种特例,其优势在于体积小、质量小、功耗低;离子阱原子钟具有很高的精度,目前其天稳定度已经达到10~(-17);冷原子钟基于近绝对零度下原子的物理特性和量子光学测量技术,具有极高的准确度和稳定度,发展与应用前景广阔。分析了空间原子钟的发展趋势,如激光冷却、量子频率光学测量与环境控制,将成为空间原子钟发展的支撑性关键技术。针对我国空间原子钟的发展现状和技术水平,提出了挖掘现有原子钟潜力、瞄准原子钟前沿技术等建议。     

氢原子钟的空间应用前景

氢原子钟仍是目前可移动的和实用的最高稳定度的时频标准。作为参考,10^-16稳定度的氢原子钟很适合空间科学测量。文章介绍了氢原子钟的特点及其在空间科学实验中的潜在应用前景。     

氢原子钟的空间应用前景

氢原子钟仍是目前可移动的和实用的最高稳定度的时频标准。作为参考，10^-16稳定度的氢原子钟很适合空间科学测量。文章介绍了氢原子钟的特点及其在空间科学实验中的潜在应用前景。     

星载原子钟自主完好性监测方法研究

针对地基辅助系统监测星载原子钟的完好性时呈现出的对地面依赖程度高、故障告警及时性差的缺点,分析了星载原子钟常见异常现象及其对系统性能的影响,提出了一种基于差拍数字化测频和最小二乘法钟差预测比较的星载原子钟自主完好性监测解决方案.实验验证了该方案的可行性,针对星载原子钟故障能够在1秒内做出准确判断并发出告警信息.     

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。     

国外空间微重力钟计划及其应用前景

原子钟已经发展到很高的水平,它们在空间科学试验中起着非常重要的作用。文章介绍国外已经建议和正在开展的高精度微重力钟计划,以及它们的应用前景。     

NASA将试验新型原子钟

据澳大利亚今日航天网2011年10月17日报道,许多卫星都需要精确的授时信号,确保科学仪器正常作业。对GPS卫星来说,精确授时是至关重要的,否则所有依赖GPS信号导航的事物都会出错。NASA喷气推进实验室计划进行的第三项演示验证名为深空原子钟(DSAC)。DSAC团队计划以汞离子阱技术为基础,研制一款小型、轻质原子钟,并在太空中对其进行演示验证。     

武汉物理与数学研究所CPT原子钟研究取得新进展

2008年7月22日,据中国科学院网站报道,最近,中科院武汉物理与数学研究所研究员顾思洪等人在CPT原子钟核心技术研究方面取得重要进展,研制出性能得到明显改进的CPT原子钟,其稳定度和功耗等主要指标已与国外商品钟的指标相当。CPT原子钟是利用原子的相干布局囚禁原理而实现的一种     

空间垃圾及其危害

目前,国际上对外层空间环境的污染以及空间垃圾的潜在危害问题极为关注,人们对空间垃圾的一系列有关问题进行了许多讨论。本文将从技术方面对空间垃圾及其危害进行一些简单的介绍。     

日本科学家打造最精准原子钟 可探测地球引力变化

科学网2011年4月7日报道，日本专家组成的一个研究小组，研制出迄今为止制造的精准度最高的原子钟。此外，它也可用于大幅改进GPS跟踪系统，探测最小10cm的高度差。     

高速空间光通信系统的研究动态

文章介绍了高速空间光通信系统在大气光通信和卫星光通信领域的研究发展动态,分析了高速空间光通信系统中有关关键技术,尤其是提高数据速率的DWDM、IOM以及EDFA等器件在长距离通信中的应用等技术,同时还涉及了自由空间光通信中大气光通信系统的可行性问题。     

空间碎片环境和空间排放技术研究

论述了空间碎片环境及其对人类文明发展和航天安全的潜在威胁和空间剩余推进剂排放是防止末级火箭空间爆炸、减少空间碎片的有效措施。文中重点介绍了空间排放技术。     

空间细胞机器人系统关键技术及其应用

针对传统空间操控装置难以适应未来大型空间设施在轨建设的问题,提出一种能够实现多层次自重构的空间细胞机器人系统,并对其概念体系以及设计理念进行了分析。介绍了空间三角桁架装配场景下的空间细胞机器人系统硬件设计。提出了空间细胞机器人系统关键技术,包括多智能体协同不确定行为规划、多层次机器人系统构型决策、多智能体协同无环境地图自主导航以及多智能体分层协同分布式控制等。最后结合空间细胞机器人系统的特点与优势,对其应用前景进行了展望。     

NASA准备发射深空原子钟提高导航技术

据NASA网站2012年4月9日报道，NASA正为发射一个深空原子钟（DSAC）演示验证而做准备。它使用单向导航技术——通过实现航天器实时估算自己的授时与导航数据，可对目前使用的双向导航系统做出改进。在双向导航系统中，信息要送回地面，需要地面小组评估授时与导航，然后再传回航天器。在执行时间起到关键作用的事件时，星载实时导航能力是提高NASA能力的关键，例如在行星着陆或行星飞越期间，对地面与航天器互动而言，信号延迟太长。在未来NASA任务中使用深空原子钟，     

空间绳网系统发射动力学问题研究

空间绳网系统是在系绳技术基础上发展起来的一种应用系统,通过展开形成一张具有稳定构型的网,可用于空间目标的柔性容错捕获,在空间废弃卫星或碎片处理方面具有潜在应用价值。空间绳网系统动力学问题较为复杂,融合了刚体动力学、柔性绳索动力学和碰撞与摩擦动力学等方法和模型。通过建立空间绳网系统刚柔耦合动力学模型,研究了其发射展开的动力学问题,重点讨论了绳网牵引质量块发射角度和柔性绳索等效阻尼的影响,仿真结果表明在一定的系统配置下这两个参数存在最优值。
     

近空间飞行器的特点及其应用前景

简要介绍了近空间、近空间飞行器、近空间飞行器系统的基本概念及其应用前景,可为有关的技术人员和领导参阅。     

美国的空间对抗措施

本文介绍了有关军事空间系统对抗的问题,包括采取的对抗措施和对抗技术以及存在的问题。     

空间预警信息处理仿真系统研究

针对空间预警信息处理关键技术研究的需求,以美国SB IRS-H igh为参照,建立空间预警信息处理仿真系统。该系统为空间预警信息处理技术的研究提供仿真平台,可对预警系统作战过程进行演示和对系统性能以及信息处理算法性能进行评估。文中首先描述了仿真系统的设计与实现思路,重点介绍了系统的软、硬件平台以及系统的仿真流程。然后采用模块化建模的方法将系统模型分为场景生成模型、信息处理模型和性能评估模型,并分别作了详细的介绍。     

基于空间机械臂的柔顺抓捕技术研究综述

空间机械臂是广泛应用于空间探索与实验的重要机电设备,柔顺抓捕技术为其执行主要任务的基础。空间机械臂柔顺抓捕技术主要分为结构设计与控制方法两个方面。首先介绍了目前已成功应用的空间机械臂末端执行器系统,分析了其结构与抓捕原理特点,说明了相应优势与不足,并给出结构优化的合理建议。然后介绍柔顺抓捕的控制方法在空间任务以及部分非空间任务中的成功应用,比较了其特性与优劣,归纳出优化的空间机械臂柔顺抓捕控制策略。本研究期望为空间机械臂柔顺抓捕技术的研究提供思路。     

空间用Hg^＋频标

本文介绍以约束在线性离子阱中的Hg~ 离子为工作物质的空间用离子频标的设计要点。这种新型频标可以提供象氢原子钟一样的超高频率稳定度,重量却与NAVSTAR/GPS用的铯原子钟相当,约为11千克,所以非常适于空间应用。为了达到11千克的估值,文中将Hg~ 离子频标和现在使用的GPS铯频标进行对比。建议采取最近研制的延展型线性阱结构,从而使空间用的Hg~ 离子频标的物理部分的体积减小到与铯束管相近。在这种结构下,现有Hg~ 离子频标显示出的优于10~(-15)的频率稳定度将会保持甚至有所改善,并将具有比目前任何适合于空间使用的频标更高的频率稳定度与重量比。