宇航计测技术

李昊男, 陈馨怡, 杨宏雷, 葛军

2024, 44(3): 1-10. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.01

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光频梳发明于世纪之交，建立了射频与光频的相干联系。历经20多年不间断的发展，光频梳革新了光学频率计量方法，并且已被广泛用于频率计量以外的精密测量领域。首先简要介绍光学频率梳，突出光纤光频梳的优势，进而分析光纤光频梳基本技术原理；接着概括了光纤光频梳目前主要发展方向，即低噪声、高功率和集成化；最后简述光纤光频梳在绝对频率测量、绝对距离测量、超低噪声微波产生、精密光谱探测、天文光谱定标等领域的应用进展。

微型CPT原子钟泵浦方法试验研究

柏岱冰, 林再盛, 吴晨菲, 吕宇涛, 刘梦, 龚航, 马明, 胥婕, 薛潇博, 张升康

2024, 44(3): 11-16. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.02

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CPT原子钟是一种基于相干布居囚禁（CPT）原理的小型原子钟，其不含微波谐振腔的特点有利于降低物理系统的体积与功耗。为探索适用于微型CPT原子钟的泵浦方法，在物理系统体积、功耗和复杂度的限制下，选出单一圆偏振光、平行线偏振光和椭圆偏振光三种方法。基于6 mm×6 mm×6 mm的微型⁸⁷Rb原子气室，搭建桌面系统测得三种方法下CPT共振信号的线宽和信噪比数据。结果表明微型CPT原子钟更适合采用椭圆偏振光方法。

高密度标准延迟线研制及定值研究

许孟杰, 顾翼

2024, 44(3): 17-22. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.03

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延迟时间是数字集成电路测试误差的重要来源，传统单根标准延迟线对测试系统进行校准的方法，已无法满足测试系统高达数百测试通道的计量要求。针对测试系统传输延迟时间高效准确测量的需求，提出了一种基于微带线结构的高密度标准延迟线集成及定值思路，设计了4种规格的高密度标准延迟线，实现了单规格标准板上512路标准延迟线的高密度集成，提升了标准器具的便携性，提高了测试系统计量效率；设计了基于时域反射技术的标准延迟线定值方法，通过多组对比试验验证，测量结果偏差小于50 ps，延迟线满足测试系统现场计量需求。

函数发生器技术指标分析与测试方法研究

艾华, 王宁, 陈婷, 吕雪

2024, 44(3): 23-28. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.04

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通过对国内、外典型函数发生器技术指标的综合分析，按照仪器功能使用及测试结果影响程度，全面、系统地从功能指标、性能指标和通用质量特性指标进行技术指标分类、分级，开展测试方法研究及测试试验。深入分析各项测试结果，不仅为仪器用户和仪器厂家提供试验数据支持，同时给出仪器功能选配、优化设计及性能状态评估建议。

瑞利激光雷达不确定度数字化仿真分析方法

易卉, 付拓, 杨健, 赵博, 孙红胜

2024, 44(3): 29-35. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.05

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针对中高层大气探测瑞利激光雷达的不确定度分析方法展开研究，系统梳理了瑞利激光雷达不确定度分析与计量校准的现状，分析归纳了瑞利激光雷达校准面临的问题与挑战，提出了瑞利激光雷达不确定度数字化仿真分析思路，论述了瑞利激光雷达数字化分析方法、模型建立方法、信号流转仿真建立流程等。采用数字化、蒙特卡洛模拟分析技术，可有效评估系统的测量不确定度、揭示关键部件与指标因素对测量结果的影响，解决国内瑞利激光雷达测量不确定度分析难题，支撑探测活动、数据质量、预示预测的科学评价。

连续频率量子射频电场测量技术研究

靳刚, 成永杰, 彭博, 韩斌斌, 黄承祖, 赵鹏, 刘星汛, 齐万泉

2024, 44(3): 36-40. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.06

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针对里德伯原子EIT-AT法射频电场测量方案中，测量频点带宽窄的问题，提供了一种宽带连续射频电场测量方法，并在TEM室中演示了量子射频电场探测系统的测量技术。该方法通过在TEM室内放置电场探头，基于非共振射频与里德伯原子的相互作用模型，在外加射频电场作用下，里德伯原子的能级产生偏移，根据光谱偏移变化量，反推出射频电场的强度大小。基于该方案实现了50~500 MHz范围内的连续频率不间断电场测量，极大的扩展了量子场强的应用范围，该方案同样可扩展至1 GHz以上的微波电场测量，该量子场强探头为光纤可解耦的结构，可以实现管道机箱等狭小空间的电场环境探测。

基于ADRV9009的高性能小型化软件无线电收发系统

徐建祥, 周昌义, 刘瑞鹏, 姜亚祥, 周莉

2024, 44(3): 41-47. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.07

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为了解决传统无线电收发系统硬件结构复杂、收发带宽小、灵活性及可扩展性差、功能单一等问题，提出了一种基于高性能捷变收发器ADRV9009及Kintex-7 FPGA的软件无线电收发系统的设计与实现方法。该高性能软件无线电收发系统主要由高带宽射频单元、数字信号处理单元以及外设单元三大部分构成，能够灵活配置发射接收频点、带宽等参数，具有良好的射频性能。与传统的软件无线电平台相比，具有体积小、灵活性及可扩展性强、应用场景丰富等特点，有望在移动通信、卫星通信等领域得到广泛应用。

多频阵列探地雷达数据实时成像方法研究

孙长军, 于雯, 王威, 施兴华

2024, 44(3): 48-54. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.08

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使用多频阵列探地雷达对发射场坪缺陷进行检测，可获得地下不同深度和分辨率的目标信息。然而，多频阵列探地雷达生成的数据量巨大，不同频率的雷达数据无法合并处理给成像和异常解释都造成障碍。针对此问题提出了一种多频阵列探地雷达测量数据实时成像方法，从深度和通道两个方向进行射线投射，更全面地展示不同深度的地下异常体的信息。实测数据处理结果表明，本方法能有效保留地下异常目标的基本信息，实现快速、高精度显示，满足发射场坪快速检测的应用需求。

基于RTKLIB精密单点定位的时频应用研究

于旭, 刘志向, 崔国蔚, 张妍, 姜文帅, 马超然, 谭杰, 张然

2024, 44(3): 55-60. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.09

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溯源比对装置具备基于导航卫星系统的远程时间溯源功能，将其部署于两地能够溯源至主站实验室展开时差的共视比对，从而构建起时频溯源比对体系，实现两地的高精度时间同步。溯源比对装置接收卫星信号并进行伪距测算时，受到电离层延迟等因素干扰，不利于溯源比对装置进行定位。为提升溯源比对能力，降低共视比对不确定度，需探究单站定时稳定度与定位精度间的相关性。对北京无线电计量测试研究所(BIRMM)连续三个月的共视文件进行解算，可得单站定时稳定度在0.6~1.6 ns范围波动；采用精密单点定位算法解算导航定位文件及精密星历，可得东北天方向定位精度。定位精度与单站定时稳定度曲线波动趋势呈现一致性，利用线性回归分析得到定位精度可解释5.7%的单站定时稳定度变化，表明二者具有弱相关性，即提升单点定位精度对降低共视比对不确定度具有正向影响。

基于共视驯服的时间码同步研究

蔡永梅, 包积花, 张永敏, 杨章俊, 李大珍, 张然, 王鑫

2024, 44(3): 61-67. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.10

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时间码在航天、金融、电力等多个领域具有广泛的应用，基于卫星共视技术获取中心站与远端站之间的时间差，通过对铷钟进行驯服，研究了一种中心站与远端站之间长距离、高精度的时间码同步方法，进而在远端站实现高精度的授时，且可对通用时统设备进行高准确度的时间码测量，为各型号时频装备提供授时。经试验验证表明，远端站与中心站之间的时间同步标准偏差优于5 ns，远端站对外授时的1PPS准确度优于±20 ns，B(DC)准确度优于±20 ns，B(AC)准确度优于±10 μs，远端站对外时间码测量偏差1PPS、B(DC)≤20 ns，B(AC)≤10 μs。基于共视驯服的时间码同步，使远端站具备了覆盖不同保障需求的高精度巡检保障能力，提供了一种高精度、便捷的时频装备巡检、测试、应急保障手段。

基于超稳腔PDH锁频技术的852 nm超稳激光器

麻霁阳, 申彤, 薛潇博, 赵伟楠, 苏亚北, 杨宏雷, 左娅妮, 张升康

2024, 44(3): 68-74. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.11

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自上世纪80年代激光锁定技术发展以来，超稳激光器在光钟、引力波探测、腔量子电动力学、星地通讯等高精度光学量子时频计量领域发挥着重要作用。利用Pound-Drever-Hall(PDH)锁频技术，可以将自由运转激光器的频率锁定后获得极高频率稳定性的激光输出。这里，将852 nm波长激光锁定在超稳谐振腔的频率谐振点上，实现超稳频激光输出。试验中的超稳谐振腔品质因子达到10¹⁰,精细程度达到20万，输出激光的秒级频率稳定度达到5.2×10^-15，线宽2.3 Hz。这一频率稳定度的连续激光器将为852 nm波长的钟激光器提供有力的技术支持，与Cs原子产生良好关联。

激光雷达超远距离测距技术

魏龙超, 王鹏宇

2024, 44(3): 75-81. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.12

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针对超远距离多功能交会对接激光雷达需求，开展基于非相干测距技术的远距离激光测距通信一体化模块研制，在不改变原有雷达主机架构和信号体制下，实现对远距离高动态合作目标的通信测距功能。推导出测距原理，对动态、时钟性能等因素产生的测距误差进行理论分析，给出速度、时钟性能对测距误差的影响公式。得出在高动态环境下，相对速度与测距周期、双方钟差共同作用产生测距系统误差，且速度越大系统误差越大的结论。设计测距通信一体化演示验证平台，完成测距通信算法的软硬件评估，实测结果与理论推导相符，为后续新体制激光雷达原理样机研制奠定技术基础。

联合优化无人机位置和功率的用户吞吐量最大化方法

陈丹, 杨洪朝, 谢英辉

2024, 44(3): 82-88. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.13

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因移动便捷、高视距通信概率等优势，无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在应急通信中发挥重要作用。为此，提出联合优化UAVs位置和传输功率的吞吐量最大化(Joint optimization of UAV 3-D Position and Transmit powers for throughput Maximization,JPTM) 方法，进而提高地面用户的吞吐量。先构建一个联合UAVs三维位置和传输功率的优化问题。考虑到该问题的非凸优化性，将其分解为两个子问题。用Mean-Shift算法求解第一个问题，获取最优的UAVs水平位置。采用分而治之策略，将第二个子问题再分解，并利用一阶泰勒级数展开对两个子问题进行近似处理，形成标准凸化问题，然后利用CVX工具求解。性能分析表明，相比于基于圆形堆积理论部署UAVs策略(Circle Packing Theorem-based Deployment,CPTD)和基于多变量仿真的能效UAVs部署策略(Energy-Efficient Variable simultaneous Deployment,EEVD)算法，JPTM算法提高了地面用户的吞吐量。

推进科研项目工程化管理的思考

于娅楠

2024, 44(3): 89-92. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2024.03.14

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近年来，中国科技研发投入快速增长，然而低下的科技成果转化率成为困扰中国科技高质量发展的一大因素。高质量科研项目工程化管理，是高水平科技成果转化实现的重要手段。从科研项目立项需求管理、立项衔接性与系统性、基于科研项目数据的行政与技术双轮驱动管理模式、技术供应链标准化建设以及全要素管理评估等方面，阐述了科研项目工程化管理的内涵。此外，还提出以科研项目工程化管理，提升科技人才的市场把握度与攻关能力、优化科研团队人才配置等观点。

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