为什么星载铷钟比地面铷钟有更好的稳定度

摘要

长期以来,人们对地面铷钟的频率稳定性能一般用取样时间为1s,10s,100s的阿仑方差来描述其短稳,再用月漂移率来描述其长期漂移的性能.由于取样时间为1000s以上的稳定度较差,所以人们习惯上都不标出其数值.但自从美国人首先将铷钟用于GPS导航系统作星载钟后,由于对导航星相邻二次地面测控的时间间隔为12小时左右,这样星载钟取样时间为12小时至1日的频率稳定度就特别重要,这个指标的好坏直接决定了导航星的导航精度,因此人们做了大量的研究工作来提高星载铷钟取样时间为1日的频率稳定度.最近几年,对美国GPSBlockⅡR星载铷钟的长期测试表明,星载铷钟的日稳定度指标已经比星载铯钟的日稳定度指标还要好.总之,大约在10多年前铷原子钟仅仅以其体积小,功耗小在星载原子钟中占有一席之地,其性能还远不如铯原子钟,经过最近10多年的努力,星载铷钟取样时间在1s-100000s的稳定度均已超过了星载铯钟,这大大加强了它在星载原子钟中的地位。