北斗三号星座拟稳钟差测定及其预报 - 杨宇飞; 杨元喜; 陈金平; 唐成盼; 李冲; 郭海荣; 杨建华; 刘金获; 杨斌 (Ce hui xue bao, 2021)
北斗三号卫星搭载了Ka波段星间链路载荷，可实现卫星之间的测距与通信。将星座内所有卫星的原子钟视为一个钟组，利用星间双向观测实时测量钟组内部时差，选取部分较为稳定的钟作为基准钟，可以建立星座拟稳原子时，得到各卫星的星座拟稳钟差，再通过少量链路向BDT溯源，即可最终得到卫星相对于BDT的钟差。以星座拟稳时间为观测量进行星载原子钟性能及钟差预报精度分析，可以避免卫星轨道误差对于钟差的影响，得到更加真实可靠的分析结果。试验结果表明：北斗三号星载原子钟，尤其是氢原子钟，具有良好的稳定性，MEO卫星氢原子钟天稳哈达马方差为3.5E-15，IGSO卫星氢原子钟为2.8E-15，铷原子钟为8.2E-15；星座拟稳钟差1 h预报误差RMS约为0.1 ns，可有效分离钟差预报误差和时间溯源误差，使北斗三号空间信号精度达到甚至优于15 cm。显然，星间链路的巨大潜力有待进一步挖掘。