现代化GPS_Ⅲ星载原子钟时频特性分析

来源：大地测量与地球动力学杂志2025年第3期北京时间：

作者：陈汗龙, 王宇谱, 蒋孝卿, 李睿, 周真帆

单位：1 北京卫星导航中心, 北京市永丰路5128信箱, 100094],figList:[{captionCn:GPS卫星钟差和均方根误差,magId:1ab16e46-4dac-424b-ace0-f3a8ab7d7e6a,labelCn:图1,pptUrl:20250310/ddclydqdlx-45-3-284-1.jpg.ppt,labelEn:Fig. 1,figUrl:20250310/ddclydqdlx-45-3-284-1.jpg,titleEn:Fig. 1 GPS satellite clock offsets and RMSE,titleCn:图1 GPS卫星钟差和均方根误差,id:Fig1,captionEn:GPS satellite clock offsets and RMSE,thumbnailUrl:20250310/thumbnail/ddclydqdlx-45-3-284-1.jpg},{captionCn:预处理后的钟差和均方根误差,magId:b8a44a58-d401-419b-8120-68b207523bcf,labelCn:图2,pptUrl:20250310/ddclydqdlx-45-3-284-2.jpg.ppt,labelEn:Fig. 2,figUrl:20250310/ddclydqdlx-45-3-284-2.jpg,titleEn:Fig. 2 Clock offsets and RMSE after preprocessing,titleCn:图2 预处理后的钟差和均方根误差,id:Fig2,captionEn:Clock offsets and RMSE after preprocessing,thumbnailUrl:20250310/thumbnail/ddclydqdlx-45-3-284-2.jpg},{captionCn:GPS星钟频率准确度计算结果,magId:e0a2b267-668c-497e-a828-8ebc3c716aef,labelCn:图3,pptUrl:20250310/ddclydqdlx-45-3-284-3.jpg.ppt,labelEn:Fig. 3,figUrl:20250310/ddclydqdlx-45-3-284-3.jpg,titleEn:Fig. 3 Calculation results of frequency accuracy of GPS satellite clocks,titleCn:图3 GPS星钟频率准确度计算结果,id:Fig3,captionEn:Calculation results of frequency accuracy of GPS satellite clocks,thumbnailUrl:20250310/thumbnail/ddclydqdlx-45-3-284-3.jpg},{captionCn:GPS星钟频率漂移率计算结果,magId:bdc18b5e-c59f-44f5-b7f5-6f84612786c3,labelCn:图4,pptUrl:20250310/ddclydqdlx-45-3-284-4.jpg.ppt,labelEn:Fig. 4,figUrl:20250310/ddclydqdlx-45-3-284-4.jpg,titleEn:Fig. 4 Calculation results of frequency drift of GPS satellite clocks,titleCn:图4 GPS星钟频率漂移率计算结果,id:Fig4,captionEn:Calculation results of frequency drift of GPS satellite clocks,thumbnailUrl:20250310/thumbnail/ddclydqdlx-45-3-284-4.jpg},{captionCn:GPS星钟重叠阿仑方差计算结果,magId:03535672-76d3-49e5-b015-8fe9fe1f2295,labelCn:图5,pptUrl:20250310/ddclydqdlx-45-3-284-5.jpg.ppt,labelEn:Fig. 5,figUrl:20250310/ddclydqdlx-45-3-284-5.jpg,titleEn:Fig. 5 Calculation results of GPS satellite clocks using overlapping Allan deviation,titleCn:图5 GPS星钟重叠阿仑方差计算结果,id:Fig5,captionEn:Calculation results of GPS satellite clocks using overlapping Allan deviation,thumbnailUrl:20250310/thumbnail/ddclydqdlx-45-3-284-5.jpg},{captionCn:GPS星钟重叠哈达玛方差计算结果,magId:5ef7b050-ee71-442a-a1af-864ae4892599,labelCn:图6,pptUrl:20250310/ddclydqdlx-45-3-284-6.jpg.ppt,labelEn:Fig. 6,figUrl:20250310/ddclydqdlx-45-3-284-6.jpg,titleEn:Fig. 6 Calculation results of GPS satellite clocks using overlapping Hadamard deviation,titleCn:图6 GPS星钟重叠哈达玛方差计算结果,id:Fig6,captionEn:Calculation results of GPS satellite clocks using overlapping Hadamard deviation,thumbnailUrl:20250310/thumbnail/ddclydqdlx-45-3-284-6.jpg}

摘要：利用IGS发布的精密钟差数据，对已发射并在轨运行的6颗GPS_Ⅲ星钟的频率准确度、频率漂移率和频率稳定度等关键性能指标进行分析，并与前期GPS星钟进行对比。结果表明，GPS_Ⅲ搭载的铷钟整体运行稳定且数据质量较好，可能与抗干扰能力的提升有关，时频性能并无重大变化或明显不同，基本与上一代Block ⅡF铷钟一致，但频率稳定度更优，有助于提升PNT服务精度。研究成果可为其他GNSS系统空间段卫星的升级改造提供借鉴和参考。

关键词：GPS_Ⅲ,星载原子钟,时频特性,频率稳定度