分布式自主计时算法

30天漂移小于1.3ns

北斗三号卫星间的分布式计时方法，在无地面支持的自主运行下，依然保持星座时间统一，钟差漂移比广播参数小两个数量级。

Zhou, Wei · 高为广 · Pan, Junyang · 胡小工 · 周善石 · Shao, Ruiqiang · Yuan, Yongqiang

GPS Solutions 2023

参数信息

整体时间漂移

1.3 ns

频率稳定度

1.2E−14

广播参数时钟漂移

300 ns

技术优势

漂移小两个数量级

自主运行30天后整体时间漂移小于1.3ns，而使用广播参数会超过300ns，星座内时间一致性显著提升。

频率稳定度够用

86400s间隔的频率稳定度达1.2×10⁻¹⁴，满足导航系统对中长期时间基准的需求。

不需要地面支持

算法完全基于星间链路测距和星载原子钟，实现星座时间自主维持，摆脱对地面运控的依赖。

应用场景

• 卫星导航系统时间维持：在无地面支持时维持系统时间，避免广播参数漂移导致导航误差。
• 星间链路时间同步：利用星间链路测距实现星座内高精度时间同步，替代地面站支持。
• 星座自主运行：使星座在失去地面联系后仍能自主维持时间统一，延长自主运行能力。