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面向综合定位导航授时系统的天地基脉冲星时间研究
被引量：
9
1
作者
周庆勇
魏子卿
+10 位作者
闫林丽
†
孙
鹏飞
刘思伟
冯来平
姜坤
王奕迪
朱永兴
刘晓刚
明锋
张奋
贺珍妮
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第13期465-477,共13页
中国综合定位导航授时(positioning navigation timing,PNT)体系是以北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system,BDS)为核心的多源信息融合系统,高精度的毫秒脉冲星计时能够增强BDS时间基准的长期稳定性,并能维持未来深空用...
中国综合定位导航授时(positioning navigation timing,PNT)体系是以北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system,BDS)为核心的多源信息融合系统,高精度的毫秒脉冲星计时能够增强BDS时间基准的长期稳定性,并能维持未来深空用户的时间基准.本文提出了一种改善BDS时间基准长期稳定性的脉冲星时地面服务系统,概述了该系统的初步设计与功能,同时研究了天地基脉冲星时建立方法,利用3颗毫秒脉冲星的国际脉冲星计时阵(international pulsar timing array,IPTA)地面射电、“中子星内部成分探测器”(neutron star interior composition explorer,NICER)空间X射线计时数据以及500 m口径球面射电望远镜(five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)模拟数据,分析了天地基脉冲星时的稳定性.研究结果表明,基于IPTA数据的PSR J0437-4715地基脉冲星时的年稳定度为3.30×10^(-14),10年的稳定度为1.23×10^(-15).脉冲星红噪声会降低脉冲星时稳定性,PSR J1939+2134地基脉冲星时的年稳定度为6.51×10^(-12).同时研究发现脉冲到达时间(time of arrival,TOA)的精度是制约天基脉冲星时稳定性的重要因素,基于NICER空间X射线计时数据的PSR J1824-2452A天基脉冲星时年稳定度为1.36×10^(-13).最后模拟分析了FAST将来对脉冲星时的贡献,在不考虑红噪声的影响下,基于FAST的PSR J1939+2134地基脉冲星时的年稳定度为2.55×10^(-15),10年稳定度为1.39×10^(-16),20年稳定度为5.08×10^(-17),显示了FAST强大的脉冲星观测能力.FAST计时观测将有力地提升中国地基脉冲星时系统建设水平,也能增强中国综合PNT系统时间基准的长期稳定性.
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关键词
定位导航授时
脉冲星时
原子时
脉冲到达时间
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题名
面向综合定位导航授时系统的天地基脉冲星时间研究
被引量：
9
1
作者
周庆勇
魏子卿
闫林丽
†
孙
鹏飞
刘思伟
冯来平
姜坤
王奕迪
朱永兴
刘晓刚
明锋
张奋
贺珍妮
机构
地理信息工程国家重点实验室
西安测绘研究所
信息工程大学地理空间信息学院
安徽建筑大学数理学院
中科院国家授时中心
北京通信与跟踪技术研究所
国防科技大学空天科学学院
陆军装甲兵学院基础部
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第13期465-477,共13页
基金
国家重点基础研究发展计划(批准号:2020YFB0505800)
国家自然科学基金(批准号:42004004,42074006,11903001)
+1 种基金
安徽省高校省级自然科学研究项目(批准号:KJ2019A0787)
安徽建筑大学校博士启动基金项目(批准号:2019QDZ14)和国家社会科学基金(批准号:2020-SKJJ-C-043)资助的课题.
文摘
中国综合定位导航授时(positioning navigation timing,PNT)体系是以北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system,BDS)为核心的多源信息融合系统,高精度的毫秒脉冲星计时能够增强BDS时间基准的长期稳定性,并能维持未来深空用户的时间基准.本文提出了一种改善BDS时间基准长期稳定性的脉冲星时地面服务系统,概述了该系统的初步设计与功能,同时研究了天地基脉冲星时建立方法,利用3颗毫秒脉冲星的国际脉冲星计时阵(international pulsar timing array,IPTA)地面射电、“中子星内部成分探测器”(neutron star interior composition explorer,NICER)空间X射线计时数据以及500 m口径球面射电望远镜(five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)模拟数据,分析了天地基脉冲星时的稳定性.研究结果表明,基于IPTA数据的PSR J0437-4715地基脉冲星时的年稳定度为3.30×10^(-14),10年的稳定度为1.23×10^(-15).脉冲星红噪声会降低脉冲星时稳定性,PSR J1939+2134地基脉冲星时的年稳定度为6.51×10^(-12).同时研究发现脉冲到达时间(time of arrival,TOA)的精度是制约天基脉冲星时稳定性的重要因素,基于NICER空间X射线计时数据的PSR J1824-2452A天基脉冲星时年稳定度为1.36×10^(-13).最后模拟分析了FAST将来对脉冲星时的贡献,在不考虑红噪声的影响下,基于FAST的PSR J1939+2134地基脉冲星时的年稳定度为2.55×10^(-15),10年稳定度为1.39×10^(-16),20年稳定度为5.08×10^(-17),显示了FAST强大的脉冲星观测能力.FAST计时观测将有力地提升中国地基脉冲星时系统建设水平,也能增强中国综合PNT系统时间基准的长期稳定性.
关键词
定位导航授时
脉冲星时
原子时
脉冲到达时间
Keywords
positioning navigation timing
pulsar time
atomic time
pulse TOA
分类号
TN967.1 [电子电信—信号与信息处理]
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1
面向综合定位导航授时系统的天地基脉冲星时间研究
周庆勇
魏子卿
闫林丽
†
孙
鹏飞
刘思伟
冯来平
姜坤
王奕迪
朱永兴
刘晓刚
明锋
张奋
贺珍妮
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
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