北斗导航卫星氢原子钟性能分析评估

作     者：帅涛 林宝军 张军 刘利 林传富 谢勇辉 陈鹏飞 唐成盼 周善石 SHUAI Tao;LIN BaoJun;ZHANG Jun;LIU Li;LIN ChuanFu;XIE YongHui;CHEN PengFei;TANG ChengPan;ZHOU ShanShi

作者机构：中国科学院上海天文台上海200030 中国科学院微小卫星创新研究院上海201203 北京卫星导航中心北京100094 

出 版 物：《中国科学：物理学、力学、天文学》 (Scientia Sinica Physica,Mechanica & Astronomica)

年 卷 期：2021年第51卷第1期

页      面：121-130页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 081105[工学-导航、制导与控制] 0804[工学-仪器科学与技术] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：青年科学基金(编号:11403078) 中国科学院青年创新促进会(编号:2020264)资助项目 

主　　题：北斗三号 星载氢原子钟 在轨性能评估 寿命分析 

摘      要：星载原子钟是导航卫星最重要的载荷之一,负责星上时间基准的产生和维持.我国北斗三号导航试验卫星首次配置了23 kg级被动型星载氢原子钟,验证了氢原子钟的空间环境适应性和在轨性能,实现在轨运行误差小于1 ns/d.在北斗三号全球导航卫星系统中,氢原子钟已作为主钟应用至GEO,IGSO和MEO三类导航卫星,对系统的运行发挥至关重要的作用.本文从氢原子钟的机理和性能评估方法出发,比较了铷钟、铯钟和氢钟三类原子钟的性能差异,根据地面和在轨测试数据,给出氢原子钟在轨运行性能评估结果;最后利用卫星遥测数据建模,对氢原子钟健康状况和寿命进行了初步分析.