KNOXVILLE, TN, 17 février 2025 /24-7PressRelease/ -- Une nouvelle méthode de synchronisation temporelle satellite-sol basée sur la phase porteuse a ouvert une nouvelle ère de précision, atteignant une précision au niveau des picosecondes qui dépasse de loin les méthodes traditionnelles. Cette avancée sans précédent promet de révolutionner les systèmes de navigation globaux, l'exploration spatiale profonde et la recherche en physique fondamentale. En intégrant de manière transparente les pseudocodes et les observations de phase porteuse, la nouvelle technique s'attaque efficacement aux erreurs courantes telles que les délais de mouvement, les effets relativistes et les perturbations atmosphériques, permettant un niveau de stabilité et de précision de synchronisation temporelle jamais atteint auparavant.

La synchronisation temporelle précise est la colonne vertébrale de nombreuses technologies critiques, de la navigation et de la communication aux recherches de pointe en physique. Cependant, les méthodes conventionnelles, comme la synchronisation basée sur le pseudocode, limitées généralement à une précision sub-nanoseconde, ont longtemps lutté avec des défis persistants, y compris l'interférence atmosphérique, le bruit matériel et les complexités des effets relativistes. Ces problèmes ont limité la précision et la fiabilité de la synchronisation temporelle dans des environnements dynamiques, en particulier dans les communications satellite-sol. Le besoin de méthodes plus fiables et précises est devenu de plus en plus urgent.

Dans une récente étude (DOI: 10.1186/s43020-024-00155-4) publiée le 20 janvier 2025 dans Satellite Navigation, des chercheurs du Centre national de service temporel de l'Académie chinoise des sciences ont dévoilé une approche novatrice basée sur la phase porteuse pour la synchronisation temporelle satellite-sol, démontrée à travers le système sol de la Station spatiale chinoise (CSS). Cette méthode révolutionnaire atteint une précision au niveau des picosecondes, marquant un bond transformateur dans le domaine de la synchronisation temporelle satellite-sol.

La technique innovante basée sur la phase porteuse introduite dans l'étude utilise à la fois des pseudocodes et des observations de phase porteuse pour atteindre une précision inégalée. Des expériences en laboratoire ont confirmé la remarquable stabilité du système, avec une précision atteignant le niveau des picosecondes. D'autres tests satellite-sol ont validé son efficacité, démontrant que cette nouvelle méthode offre une précision de synchronisation temporelle bien au-delà des capacités des méthodes traditionnelles. L'analyse de la déviation d'Allan a révélé une amélioration drastique de la stabilité, les résultats montrant une amélioration d'un ordre de grandeur par rapport aux techniques basées sur le pseudocode existantes.

Ce qui distingue cette méthode, c'est sa capacité à corriger une large gamme d'erreurs. Les délais de mouvement, les effets relativistes et les perturbations atmosphériques sont efficacement compensés, grâce à un mode triple fréquence conçu pour tenir compte des délais ionosphériques et troposphériques. En intégrant la détermination précise de l'orbite et des données atmosphériques en temps réel, les chercheurs ont amélioré la précision de la méthode. De plus, l'approche minimise les biais matériels et les fluctuations à court terme, garantissant des performances robustes même dans les environnements les plus dynamiques. Cette solution basée sur la phase porteuse offre non seulement une précision sans précédent, mais également une stabilité exceptionnelle, faisant d'elle une avancée transformative pour la synchronisation temporelle de haute précision.

Le Dr. Shuaihe Gao, le chercheur principal du projet, a souligné : "Notre méthode basée sur la phase porteuse est un véritable changement de jeu dans la synchronisation temporelle satellite-sol. Atteindre une précision au niveau des picosecondes établit une nouvelle référence pour la synchronisation de haute précision, qui est essentielle pour l'avenir de l'exploration spatiale et de la recherche en physique fondamentale."

Les implications de cette avancée vont bien au-delà du laboratoire. Dans les systèmes de navigation par satellite global (GNSS), elle promet d'améliorer considérablement la précision de positionnement, bénéficiant aux secteurs comme le transport et la logistique. Pour l'exploration spatiale profonde, la synchronisation temporelle précise est cruciale pour la navigation et la communication des engins spatiaux. Dans le domaine de la physique fondamentale, la technique soutient des expériences nécessitant une ultra-haute précision, telles que les tests de la relativité et de la mécanique quantique. De plus, la technologie a le potentiel d'affiner les réseaux d'horloges mondiales, facilitant des mesures scientifiques plus précises et la diffusion de temps précis. Cette avancée est prête à révolutionner la synchronisation temporelle dans une gamme d'applications, propulsant des avancées tant en sciences de la terre qu'en exploration spatiale.

DOI
10.1186/s43020-024-00155-4

URL de la source originale
https://doi.org/10.1186/s43020-024-00155-4

Informations sur le financement
Cette recherche a été financée par le Programme national clé de recherche et développement (N°2023YFB3906500), le Système d'application spatiale du programme spatial habité de la Chine, et la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (subvention N°42030105 et N°12273045).

À propos de Satellite Navigation
Satellite Navigation (E-ISSN : 2662-1363 ; ISSN : 2662-9291) est le journal officiel de l'Institut de recherche sur l'information aéronautique, Académie chinoise des sciences. Le journal vise à rapporter des idées innovantes, de nouveaux résultats ou des progrès sur les techniques théoriques et les applications de la navigation par satellite. Le journal accueille des articles originaux, des revues et des commentaires.

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