時頻系統
關注創建者：匿名 創建時間：2022-01-07
時頻系統的實例教程
賀玉玲，何克亮，王國永，杜二旺，杜麗軍，許 風，孫云峰
(中國空間技術研究院西安分院，西安 710100)
摘 要：全球各大衛星導航系統近年來發展迅速,性能持續提升，其中衛星時頻系統的高性能、穩定可靠和保持星間時頻同步是系統實現高精度測量的基礎。介紹了目前應用于各衛星導航系統的銣鐘、氫鐘、銫鐘等星載原子鐘和時頻生成與保持技術的特點、發展概況及在軌應用情況。面向精度提升和自主運行能力提升的需求，分析了可能應用于下一代導航衛星的星載原子鐘技術、星上時頻生成與保持單元性能提升方法以及星間高精度激光時頻同步技術，以支撐未來時頻基準的天基化和我國綜合PNT體系的建設。
關鍵詞：導航衛星；時頻系統；星載原子鐘；時頻生成與保持；星間時頻同步
0 引言
衛星導航系統可以為海陸空甚至近地空間的用戶提供全天時、全天候的三維位置、速度和時間信息，已成為重要的空間信息基礎設施，融入國民經濟、社會發展和國防建設的各個領域。進入21世紀以來，全球衛星導航系統(Global Navigation Satellite System，GNSS)迅速發展，美國的全球定位系統(Global Positioning System，GPS)、俄羅斯的GLONASS系統、歐盟的Galileo系統和中國的北斗衛星導航系統不斷建設完善且性能持續提升。我國北斗衛星導航系統按照先區域后全球、先有源后無源的建設思路，實施“三步走”發展戰略。2020年7月31日，北斗三號全球衛星導航系統正式開通，目前在軌服務衛星共計45顆，可提供導航定位和通信數傳兩大類、七種服務，2035年前還將建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時(Positioning, Navigation, and Timing，PNT)體系[1]。
展開 基于MATLAB的系統分析與設計——時頻分析
作者：胡昌華 等編著
出版社：西安電子科技大學出版社
出版時間：2001年7月1日
定價：20.00元 當當價：19.00元
基于MATLAB的系統分析與設計——時頻分析（胡昌華）
基于MATLAB的系統分析與設計——時頻分析
作者：胡昌華 等編著
出版社：西安電子科技大學出版社
出版時間：2001年7月1日
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具體來說就是，在軌釋放機構以組件形式收納在艙內，當需要執行釋放小衛星任務時，航天員可以按照立方星的規格進行在軌組裝，然后把立方星或微衛星填裝到釋放機構的“包廂”內。釋放機構的“包廂”單次最大載客量為36U立方星或百公斤級微衛星（1U的體積是10厘米×10厘米×10厘米）。接著，釋放機構即可搭乘載荷轉移機構將小衛星運送至艙外。出艙后，機械臂抓取釋放機構并調整釋放機構的姿態，當立方星或微衛星運動到指定的發射方向時，釋放機構就會像彈弓一樣把小衛星依次以規定的速度彈射出去，讓衛星既穩當又安全地開始太空旅程，實現在軌“放衛星”。
主要面向微重力科學研究
“夢天”實驗艙主要面向微重力科學研究，上面裝有超冷原子物理實驗柜、高精度時頻實驗柜、高溫材料科學實驗柜、兩相系統實驗柜、流體物理實驗柜、燃燒科學實驗柜、在線維修裝調實驗柜等7個方面的8個科學實驗柜（其中高精度時頻實驗柜由2個艙內科學實驗柜和4臺艙外設備組成一個完整的實驗系統），支持開展重力掩蓋下的多相流與相變傳熱、基礎燃燒過程、材料凝固機理等物質本質規律研究以及超冷原子物理等前沿實驗研究等。
超冷原子物理實驗柜主要是利用空間微重力環境條件，建立具有超低溫、大尺度、高質量、適合精密測量的玻色-愛因斯坦凝聚態工作物質的開放實驗系統，開展前沿基礎物理研究，是世界領先的中國首個微重力超冷原子物理實驗平臺。
高精度時頻實驗柜是空間站中最復雜的實驗柜。高精度時頻實驗系統通過艙內不同特性原子鐘組合，將建成世界上在軌運行的精度最高的空間時間頻率系統。
高溫材料科學實驗柜是可以在空間站微重力環境下進行材料制備、加工、原位檢測、實時觀察和診斷于一體的新型實驗裝置，裝置的最高工作溫度、溫度穩定度、樣品數量、實時觀察成像技術等均處于國際領先水平。
展開 一般△p 對輪盤靜強度影響較小，特別是在輪盤輻板上開有空時，△p 可以忽略。
四、機動飛行時產生的陀螺力矩
對于帶有風扇葉片的大直徑風扇盤，應考慮陀螺力矩對盤的彎曲應力和變形的影響。
五、葉片及盤振動時產生的動載荷
葉片及輪盤發生振動時在輪盤中產生的振動應力，應與靜應力疊加。一般動載荷有：
葉片受到的周期性不均勻氣體力。由于流道內支架及分離式燃燒室的存在，導致氣流沿周向不均勻，從而給葉片產生一個周期性不平衡的氣體激振力。這個激力的頻率為：Hf =ωm。其中，ω 為發動機轉子的轉速，m 為支架或燃燒室的個數。
盤表面所受周期性不均勻氣體壓力。
通過相連的軸、連接環或其他零件傳給盤的激振力。這是由于軸系的不平衡，導致整機振動或轉子系統振動，從而將帶動與之相連接的盤一起振動。
多轉子渦輪葉片之間存在復雜的干擾力，他們將對盤、片系統振動產生影響。
盤片耦合振動。盤邊耦合振動與盤片系統的固有振動特性相關，當盤片系統所受的激振力與系統的某階動頻接近時，系統將發生共振，并產生振動應力。
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盤邊耦合振動與盤片系統的固有振動特性相關，當盤片系統所受的激振力與系統的某階動頻接近時，系統將發生共振，并產生振動應力。
高精度時頻實驗系統通過艙內不同特性原子鐘組合，將建成世界上在軌運行的精度最高的空間時間頻率系統。
高溫材料科學實驗柜是可以在空間站微重力環境下進行材料制備、加工、原位檢測、實時觀察和診斷于一體的新型實驗裝置，裝置的最高工作溫度、溫度穩定度、樣品數量、實時觀察成像技術等均處于國際領先水平。
本文首先介紹了目前應用于各衛星導航系統中的星載時頻關鍵技術，然后討論了面向未來精度提升和系統自主運行能力提升需求下星載時頻系統關鍵技術和可能的發展路徑。
1 導航衛星時頻系統關鍵技術
導航衛星時頻系統由多臺原子鐘和時頻生成與保持單元組成。
基于MATLAB的系統分析與設計——時頻分析（胡昌華）
基于MATLAB的系統分析與設計——時頻分析
作者：胡昌華 等編著
出版社：西安電子科技大學出版社
出版時間：2001年7月1日
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基于MATLAB的系統分析與設計——時頻分析
作者：胡昌華 等編著
出版社：西安電子科技大學出版社
出版時間：2001年7月1日
定價：20.00元 當當價：19.00元
