首页期刊导航|仪器仪表学报
期刊信息/Journal information
仪器仪表学报
仪器仪表学报

月刊

0254-3087

yqyb@vip.163.com

010-84050563

100009

北京市东城区北河沿大街79号

仪器仪表学报/Journal Chinese Journal of Scientific InstrumentCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报是中国仪器仪表学会主办，代表中国仪器仪表及自动化最高学术水平的唯一国内外公开发行的学术性刊物。学术性强、内容创新、注重应用，优先刊登具有创新成就和观点的中英文论文、综述性文章、论坛及信息。设有学术论文、研究通讯和短文、综述、信息等栏目。
正式出版
收录年代

    高性能磁选态光检测铯原子钟的研究

    李源昊陈思飞刘晨范利锋...
    112-119页
    查看更多>>摘要：介绍了一种新型的可搬运铯原子钟,采用非均匀磁场进行选态,采用与4-5循环跃迁线共振的激光进行检测.介绍了此方案的物理系统、光学系统和电路系统.进一步展示了基于此方案原子钟的整机与指标,最佳整机体积4U,稳定度达到4×10-13@100 s,4.5×10-14@10 000 s,2.2×10-14@1 d,优于可搬运铯钟典型产品5071A优质型.将此方案与磁选态磁检测铯原子钟和光抽运铯原子钟进行了对比,并给出了此方案的优点与待解决的问题.最后介绍了两种针对磁选态光检测铯钟的可行性改善,一种为采用3-2循环跃迁线检测的反选型原子钟,一种为采用光抽运-磁选态的混合选态型原子钟,有望进一步提升稳定度指标至稳定度低于3×10-13@100 s.

    原子钟铯原子钟可搬运铯原子钟磁选态光检测

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    冷原子光栅磁光阱的研制及CPT信号的探询

    朱雨濛于治龙姚明昊詹志明...
    120-128页
    查看更多>>摘要：相干布居囚禁原子钟在小型化方面具备不可替代的优势.由于热原子气室内部高压缓冲气体的限制,导致其频率稳定度仍有进一步提升的空间.利用激光冷却原子技术作为替代,可以有效提升其中长期性能.然而,目前的冷原子物理系统仍然相对复杂,不利于原子钟整体系统的集成化和小型化.我们研制了高衍射效率光栅芯片、平面磁阱芯片以及微小型真空腔室,共同构建基于平面核心器件的磁光阱,利用单光束捕获冷原子2×106个.此外,为了简化CPT冷原子钟的激光系统,通过单激光结合时分复用系统的方式,仅用单一 Rb D2线激光实现了原子冷却与CPT探询.以上的工作为将来实现微小型化高性能冷原子CPT钟的最终锁定和性能评估奠定了重要理论和技术基础.

    微波原子钟相干布居囚禁激光冷却光栅芯片

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    NIM5驾驭氢钟守时能力分析

    王玉琢徐倩刘昆房芳...
    129-136页
    查看更多>>摘要：时间频率量值源头的独立自主是建设我国综合PNT体系的重要基础.为进一步评估基于我国国家秒长基准的原子时标守时能力,利用改进的有限脉冲响应钟差预测与频率调控方法,对激光冷却铯原子喷泉钟与氢钟的频差实测数据进行后处理,分别产生了自主型时标和溯源型时标.通过国际原子时合作链路将两个时标与协调世界时进行了长期比对实验,结果表明:2021年12月～2022年12月期间,两个时标的时间偏差均优于±4 ns、频率稳定度均优于8×10-16/5 d.

    铯原子喷泉钟秒长基准原子时标原子钟驾驭算法

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于NIM-Sr1光晶格钟驾驭氢钟产生本地时标的研究

    朱琳王强王玉琢林弋戈...
    137-144页
    查看更多>>摘要：光钟在生成高性能原子时标方面有很大的潜力.本文介绍了以中国计量科学研究院(NIM)的NIM-Sr1光晶格钟为参考生成本地时标的基本思路,评估了实验室目前用作飞轮振荡器的HM57氢钟的噪声参数.针对NIM-Sr1光晶格钟作为基准钟长期间歇运行时的运行率和时间分布,设计了对测量数据的分段处理方式.通过对2022年9月和10月NIM-Sr1光晶格钟与HM57氢钟比对数据的后处理,生成了光钟驾驭的纸面时标TS(P),其在60天内相对于TT(BIPM22)的最大时间偏差为0.7 ns,验证了驾驭方法的可靠性.搭建了以NIM-Sr1光晶格钟为参考驾驭HM57氢钟生成本地实时物理时标的实验系统,并评估了 2023年4月生成的实时物理时标TS(R)的性能,其在30天内相对于UTC的最大时间偏差为0.89 ns.

    时标光钟驾驭氢钟

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    钙离子光时标守时技术研究

    史丰丰程梦飞王德豪徐金锋...
    145-151页
    查看更多>>摘要：近年来光学频率标准(光钟)技术快速发展,国际时间频率咨询委员会计划于2030年用光钟重新定义"秒",并提出了技术路线,光时标的研究也成为时间频率领域的研究热点.利用钙离子光钟驾驭微波氢钟,开展高精度光时标信号TS(Ca+)产生技术研究.结果表明,钙离子光钟准连续稳定运行率可达87％,稳定度达8×10-17/day.对光钟和氢钟的频率比对测量分别采用微波频率锁定方案(上转换)和光生超稳微波方案(下转换),上转换方案引入了并放大了噪声,测量数据比氢钟稳定度差,而下转换方案产生超稳微波,测量数据频率稳定度与氢钟几乎重合,实现了光钟对氢钟的准确测量.将测量得到的频差数据直接置入相位微跃计,产生光时标TS(Ca+),独立运行的光时标TS(Ca+)在一个月内与UTC偏差保持在0.6 ns以内.研究成果为报送秒定义数据和驾驭自由原子时TAI提供技术基础,为提升我国光时标守时能力提供了宝贵的技术支持和工程经验.

    钙离子光钟光时标上转换测量下转换测量光钟驾驭微波钟

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    微波宽带超高精度双向时间比对技术研究

    王海峰王学运易航张升康...
    152-159页
    查看更多>>摘要：当前微波双向时间比对技术广泛应用于视距区域站间时间同步领域,能够达到纳秒站间时间同步水平,对于时间同步指标更高的应用场景还有待进一步提升.本文利用大带宽扩频信号和载波相位在时间测量性能方面的潜在优异性能,提出了基于宽带信号调制解调技术的微波双向载波相位时间比对方法,设计了原型试验系统,利用氢原子钟和相位微跃计验证了实验室条件下系统的测量不确定度(A类)0.27 ps和分辨力4 ps,达到了预期效果,为后续远距离试验和应用推广奠定了坚实的技术和试验基础.

    双向时间比对宽带信号载波相位

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    不同比对方式下的洲际标准时间复现性能分析

    许龙霞刘娅陈瑞琼赵志雄...
    160-167页
    查看更多>>摘要：中国科学院国家授时中心研制的标准时间复现系统具备支持洲际用户对标准时间频率信号的需求.本文以位于欧洲白俄罗斯明斯克的复现终端为分析对象,分析了共视、全视不同比对方式对复现时频信号性能的影响.对于洲际范围的时间复现,复现终端与参考端共同可视卫星数变少.单一卫星导航系统可利用的共视卫星数明显减少,GPS/BDS共视可明显增加可视卫星数量,提高共视时间比对精度,全视比对对两地共同可视卫星数没有要求.分析结果表明,单GPS全视比对就可以达到优于GPS/BDS的共视比对复现效果.受BDS卫星星间偏差的影响,基于单BDS全视比对的复现效果比GPS稍差,GPS/BDS全视比对效果略有改善.复现终端运行在GPS/BDS共视比对融合GPS全视比对模式复现的时频信号的性能最优,可以满足洲际范围内5 ns的时间同步要求,为后续洲际大尺度范围的标准时间复现终端的运行模式提供参考.

    共视时间比对全视时间比对标准时间复现GPSBDS

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于PPP和共视技术的改进PPP时间频率传递方法

    路润民张杰钟世明韩金阳...
    168-175页
    查看更多>>摘要：PPP时间频率传递技术是高精度GNSS时间频率传递技术之一,且具有精度高、范围广、低成本等特点,而共视时间频率传递的站间差分能够消除卫星钟差和削弱电离层、对流层等路径误差,本研究结合两种方法的优点实现了一种改进PPP时间传递方法.实验选取了 5个连接UTC(k)和1个外接高精度氢原子钟的IGS测站,建立了零基线、短基线和长基线链路评估该方法的时频传递性能,实验结果表明,以IGS最终钟差产品为时间参考,改进PPP时间传递精度相比PPP提高了 2.55％～17.78％.零基线链路频率稳定度达到2.0x10-17/600 000 s,且不切换共视星时,其短期频率稳定度优于PPP,长期频率稳定度与PPP相当;非零基线链路中各链路的改进PPP在时间间隔10 000 s以后的频率稳定度相对于IGS最终产品和BIPM PPP有10％左右的提升.

    时间频率传递全球导航卫星系统精密单点定位共视时间频率传递

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    时间戳服务到UTC(NIM)的溯源方法研究

    张宇贾正森龙波王玉琢...
    176-183页
    查看更多>>摘要：原子时标国家计量基准UTC(NIM)由中国计量科学研究院维护和保持,溯源至协调世界时(UTC),是统一全国时间频率量值的最高依据.随着信息技术的不断发展,时间戳服务被广泛应用于司法、医疗、金融、电子商务、知识产权等领域.根据我国在贸易结算、医疗等领域对法制计量的需求,时间戳机构(TSA)提供的时间应溯源至UTC(NIM)以实现国内统一和国际互认.本文提出使用一种校准器对TSA提供的时间进行远程和本地评估.实验结果表明,在局域网进行本地校准时,TSA与UTC(NIM)时间偏差的不确定度(k=2)小于2 ms;在广域网环境下,即使校准器与TSA之间相距超过1 000 km,TSA与UTC(NIM)时间偏差的不确定度(k=2)小于713 ms.

    时间戳校准溯源性

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    用脉冲星的脉冲序号复现坐标时方法

    刘民童明雷平劲松刘文彪...
    184-192页
    查看更多>>摘要：为实现包括地球和地球以外的时间统一,需要运用相对时间观的两种时间来替代目前时间计量体系中的标准时间,这两种时间分别是:原时和坐标时,其中坐标时可溯源到脉冲星时间基准上.为构建简单的本地轨道参数历表,阐明分层嵌套的空间包含关系,形成时间相对统一的观点.从计量角度,提出了一种脉冲星复现坐标时的理论,运用相对时间观中的时间和空间不可分割观点,归纳了统一时间的广域坐标系所必须具备的基本特征,强调了原点观者的特殊性,提出了基于原点观者的脉冲星脉冲序号和初始历元的定义方法.首先,把一组脉冲星的脉冲序号约定为坐标时基准,用来复现坐标时,约定一组脉冲星的脉冲周期为固定的常数数组,约定后不再测定,常数的单位仍是国际单位制[秒],常数可理解为脉冲序号的坐标时间隔与[秒]之间换算的系数.然后,基于平面电磁波模型,把脉冲星的脉冲电磁波经过原点的时刻与脉冲序号一一对应,于是原点观者的坐标时与连续的脉冲序号成为线性函数关系,最后,分析了脉冲星稳定特点,给出了以一组序号为变量的脉冲星集合稳定性判据.

    脉冲星原时坐标时脉冲序号空间守时系统空间计量

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普