利用高精度时频信号测定重力位

与传统测量方法相比,利用高精度时频信号测定重力位更加快捷,可实现陆地与岛屿之间的重力位差测定.进入21世纪以来,随着原子钟的精度不断提高,使得高精度时频信号测定重力位成为可能,相对论方法测定重力位逐渐成为全球研究热点,并取得了重要进展与成果.这里介绍了高精度时频信号测定重力位的基本原理,包括光纤电缆信号传递、激光时间传递、卫星双向时频传递、GNSS共视时频传递、GNSS载波相位时频传递、卫星频率信号传递和VLBI时频信号传递等测定重力位的方法和技术,并讨论了时频信号传递测定重力位的发展趋势.未来原子钟精度达到10量级时,有望在厘米级精度测定重力位和海拔高.

中国空间站微波链路引力红移检验仿真实验

利用高精度空载/星载原子钟进行引力红移检验是物理学领域的研究热点。随着原子钟精度的不断提高,利用高精度时频信号检验引力红移和测定重力位成为可能。中国空间站二号实验舱预计于2022年10月在轨运行,并搭载高精度原子钟组,为高精度引力红移实验奠定了基础。利用中国空间站的一组上行微波链路与下行微波链路进行双向时间/频率比对,从而实现引力红移检验。由于两条链路的频率及路径相同且极化方向相反,可以极大地消除误差干扰。结果表明,当空间站搭载的原子钟稳定度为2×10^(-13)/√τ且长期稳定度约为10^(-18)量级时,引力红移检验精度可达到10量级,比目前国际上最高的引力红移检验精度高1~2个量级。