星間時間同步技術(shù)進(jìn)展

  中國科學(xué)院國家授時中心的研究團(tuán)隊在星間時間同步技術(shù)研究方面取得了重要進(jìn)展。研究基于北斗三號星座中的所有29顆衛(wèi)星的星間鏈路（ISL）測量數(shù)據(jù)（來自圖1系統(tǒng)），對雙向時間同步算法進(jìn)行了優(yōu)化。通過結(jié)合運(yùn)動延遲、相對論效應(yīng)和硬件延遲等多種誤差校正技術(shù)，進(jìn)一步提升了星間時間同步精度。

圖1.星間鏈路交聯(lián)測距系統(tǒng)

  研究結(jié)果顯示，北斗三號單向星間鏈路的測距精度可達(dá)7厘米，經(jīng)過全面的誤差修正后，所有衛(wèi)星之間的時間同步精度可以穩(wěn)定在0.4納秒以內(nèi)。值得注意的是，通過本文方法與目前主流的多星高精度定軌（MPOD）方法對比，北斗三號星間鏈路系統(tǒng)的時間同步精度優(yōu)于MPOD方法（見圖2），展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。該成果驗證了相關(guān)技術(shù)在高精度時間同步應(yīng)用中的卓越性能。

圖2.L頻段MPOD系統(tǒng)與北斗三號星間鏈路系統(tǒng)的時間同步精度

  基于星間鏈路的星間時間同步技術(shù)相較于傳統(tǒng)依賴地面站的時間同步方式，具有更高的自主性和連續(xù)性，特別適用于全球范圍內(nèi)的高精度實時時間同步;此次研究的成果可為未來更高精度自主導(dǎo)航和授時服務(wù)提供了重要技術(shù)參考。