周庆勇 魏子卿 闫林丽 孙鹏飞 刘思伟冯来平 姜坤 王奕迪 朱永兴 刘晓刚明锋 张奋 贺珍妮

1) (地理信息工程国家重点实验室, 西安 710054)

2) (西安测绘研究所, 西安 710054)

3) (信息工程大学地理空间信息学院, 郑州 450052)

4) (安徽建筑大学数理学院, 合肥 230601)

5) (中科院国家授时中心, 西安 710600)

6) (北京通信与跟踪技术研究所, 北京 100090)

7) (国防科技大学空天科学学院, 长沙 410073)

8) (陆军装甲兵学院基础部, 北京 100072)

中国综合定位导航授时(positioning navigation timing, PNT)体系是以北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system, BDS)为核心的多源信息融合系统, 高精度的毫秒脉冲星计时能够增强BDS时间基准的长期稳定性, 并能维持未来深空用户的时间基准.本文提出了一种改善BDS时间基准长期稳定性的脉冲星时地面服务系统, 概述了该系统的初步设计与功能, 同时研究了天地基脉冲星时建立方法, 利用3颗毫秒脉冲星的国际脉冲星计时阵(international pulsar timing array, IPTA)地面射电、“中子星内部成分探测器”(neutron star interior composition explorer, NICER)空间X射线计时数据以及500 m口径球面射电望远镜(five-hundred-meter aperture spherical radio telescope, FAST)模拟数据, 分析了天地基脉冲星时的稳定性.研究结果表明, 基于IPTA数据的PSR J0437-4715地基脉冲星时的年稳定度为3.30 × 10–14, 10年的稳定度为1.23 × 10–15.脉冲星红噪声会降低脉冲星时稳定性, PSR J1939+2134地基脉冲星时的年稳定度为6.51 ×10–12.同时研究发现脉冲到达时间(time of arrival, TOA)的精度是制约天基脉冲星时稳定性的重要因素, 基于NICER空间X射线计时数据的PSR J1824-2452A天基脉冲星时年稳定度为1.36 × 10–13.最后模拟分析了FAST将来对脉冲星时的贡献, 在不考虑红噪声的影响下, 基于FAST的PSR J1939+2134地基脉冲星时的年稳定度为2.55 × 10–15, 10年稳定度为1.39 × 10–16, 20年……