Группы трехцезиевых часов имеют следующие важные применения в спутниковых навигационных системах:

1. Предоставление точной привязки ко времени

• Основа точного позиционирования:

Спутниковые навигационные системы вычисляют местоположение пользователя, измеряя время, необходимое для распространения спутниковых сигналов до пользовательских приемников. Группы трех цезиевых часов обеспечивают высокоточные и стабильные временные привязки для спутников и наземных станций, гарантируя точность измерений времени передачи сигнала, тем самым достигая высокоточного позиционирования. Например, в Глобальной системе позиционирования (GPS) точная синхронизация времени является ключом к определению трехмерных координат пользователя. Группы трех цезиевых часов могут контролировать точность времени на уровне наносекунд, так что ошибки позиционирования можно контролировать в небольшом диапазоне.

• Гарантия сроков обслуживания:

Предоставление высокоточных услуг синхронизации для различных пользователей. В таких областях, как связь, электроэнергия и финансы, которые предъявляют чрезвычайно высокие требования к синхронизации времени, группы трехцезиевых часов обеспечивают согласованность времени между системами, гарантируя точность и упорядоченность операций, таких как передача данных и записи транзакций. Например, системы финансовых транзакций полагаются на точную синхронизацию спутниковых навигационных систем для обеспечения точности временных меток транзакций и предотвращения споров по транзакциям. Группа трехцезиевых часов может достигать точности синхронизации в наносекунды для удовлетворения потребностей финансовых услуг.

2. Повышение точности позиционирования навигации

• Уменьшение ошибок распространения сигнала:

Благодаря высокой точности и стабильности трехцезиевой часовой группы положение спутника и время передачи сигнала можно определить более точно, что снижает накопление ошибок при распространении сигнала. В сложных условиях, таких как эффекты многолучевого распространения, ионосферные и тропосферные задержки, она по-прежнему может обеспечивать точные временные привязки для передачи сигнала и повышать точность решений по позиционированию.

• Расширение возможностей многоспутникового совместного позиционирования:

В спутниковых навигационных системах несколько спутников работают вместе, чтобы определить местоположение пользователя. Группа из трех цезиевых часов делает синхронизацию времени между различными спутниками более точной и улучшает координацию между спутниковыми сигналами. Благодаря точному измерению разницы во времени между различными спутниковыми сигналами, достигающими пользователя, можно достичь более точного триангуляционного позиционирования, что повышает надежность и точность навигационного позиционирования.

3. Повышение надежности системы и помехозащищенности

• Отказоустойчивость и механизм резервного копирования:

Трое цезиевых атомных часов являются взаимно избыточными. Когда один из них выходит из строя или подвергается помехам, система может поддерживать высокоточную временную и частотную привязку через два других нормально работающих цезиевых атомных часа, обеспечивая нормальную работу спутниковой навигационной системы и повышая надежность и отказоустойчивость системы.

• Помехоустойчивость:

Группа часов с тремя цезиями обладает в целом высокой помехоустойчивостью. Она может поддерживать стабильный выход времени в сложной электромагнитной среде, такой как солнечные бури, ионосферные возмущения или искусственные электромагнитные помехи, чтобы гарантировать, что услуги передачи сигнала и позиционирования спутниковой навигационной системы не будут серьезно затронуты.

4. Помощь в определении и поддержании орбиты спутника

• Точное измерение орбиты:

В процессе определения орбиты спутника точная информация о времени, предоставляемая группой трехцезиевых часов, имеет решающее значение для измерения расстояния и угла между спутником и наземной станцией. Благодаря точному измерению времени в сочетании с технологией измерения дальности и угла, параметры орбиты спутника могут быть рассчитаны более точно, что обеспечивает поддержку для точного определения орбиты спутника.

• Поддержание и контроль орбиты:

Спутникам необходимо выполнять обслуживание и контроль орбиты во время работы, чтобы удерживать их на предопределенной орбите. Группа трехцезиевых часов обеспечивает точную временную привязку для алгоритма управления орбитой, гарантируя, что спутник может выполнять корректировку орбиты и управление ориентацией в соответствии с предопределенным временем и стратегией, а также гарантируя стабильность конфигурации созвездия и производительность спутниковой навигационной системы.