地月空间激光时间比对仿真模型研究

为解决中国科学院计划于2023年发射的绕月飞行器激光测距时差载荷星地时间比对问题,本文提出并建立了地月空间激光时间比对高精度测量模型。为达到ns级地月空间激光时间比对精度,采用准确度为0.1 ns量级的数值地球时间星历模型,建立了ns量级的时间尺度转换模型,推导了精度为10 ps量级的激光脉冲单程和往返飞行时间模型,建立了精度优于10 ps的Shapiro时延模型,建立了质心修正模型、几何位置修正模型以及系统时延模型等。使用基于飞行器可观测性、回波率设置等工程实际得到的仿真数据对时间比对模型精度进行验证,时间比对标准差为ns级,表明仿真模型精度可达ns级。星载时钟的频率准确度估算结果和正确值误差约为15%。所建模型可用于后续地月空间高精度激光时间比对任务。