伽利略偏心轨道卫星星载原子钟在轨性能评估分析

来源：大地测量与地球动力学杂志2026年第6期北京时间：

作者：白云龙, 王乐, 黄观文, 解世超, 谢威, 曹钰, 范丽红

单位：1 长安大学地质工程与测绘学院, 西安, 710054,2 智能北斗陕西省高校工程研究中心, 西安, 710054,3 陕西省黄河科学研究院, 西安, 710054,4 自然资源部生态地质与灾害防控重点实验室, 西安, 710054,5 河海大学地球科学与工程学院, 南京, 211100,6 中国科学院国家授时中心, 西安, 710600

摘要：利用2022-01-2025-04连续1 216 d的ESA精密钟差产品, 结合钟差拟合参数、频率稳定度与频谱分析, 对星载原子钟开展长时序分析。结果表明, 在此期间E14发生3次相位跳变和2次频率跳变, 次数高于正常圆轨道卫星。2024-04频率跳变后, 其频漂和拟合精度下降, 残差峰值超10 ns, 并出现约0.63 h异常周期, 振幅不断增大且无显著次级周期, 同时频率稳定度下降, 在100 s附近表现出振荡; 2025-03再次频率跳变后, 残差和稳定度明显改善, 100 s、1 000 s、10 000 s的稳定度分别提升至2.50×10-13、6.52×10-14和9.70×10-14, 但无显著主导周期, 频漂存在系统性偏差, 且频率稳定度在4 000 s附近呈凹陷特征。相比之下, 同一轨道面的E18卫星钟在轨运行稳定, 拟合残差稳定在±0.2 ns, 无显著的高频周期项, 稳定度与正常圆轨道相近, 未出现异常现象。

关键词：Galileo,偏心轨道,E14,E18,钟差多项式拟合,频谱分析

基金资助：国家自然科学基金(42374025),长安大学中央高校基本科研业务费专项(300102265503),长安大学中央高校基本科研业务费专项(300102261301)