空间冷原子钟在轨磁滞的不确定度及补偿机制研究

Based on the orbital magnetic data from in-orbit test of the space cold atom clock, we establish a precise model for prediction of internal magnetic fluctuation of the clock, and develop an adaptive compensation method for suppressing the internal magnetic fluctuation induced by the orbital magnetic variation and magnetic hysteresis, which can result in a more homogeneity and more stable magnetic field. The project plays an important role for improving the performance of space cold atom clock. It also can be applied to develop space quantum sensors, such as, space optical clock, cold atom interferometer, cold atom gyroscope, and cold atom magnetometer, etc.

本项目是基于空间冷原子钟在轨测试的低轨道磁场数据，建立精确的原子钟内部磁场变化预测模型，发展低轨道磁场自适应动态补偿机制，抑制轨道磁场波动以及磁滞效应引起的内部磁场波动。从而实现更均匀的磁场分布和更小的磁场波动，对提高空间冷原子钟的稳定度和不确定度有重要的意义。该项目的研究成果还可以应用于空间量子传感器，如空间光钟、冷原子陀螺仪、冷原子干涉仪和冷原子磁强计等。

本项目是基于2018年-2019年空间冷原子钟在轨测试的低轨道磁场数据，建立精确的原子钟内部磁场变化J-A预测模型，发展低轨道磁场自适应动态补偿机制，抑制轨道磁场波动以及磁滞效应引起的内部磁场波动。从而实现更均匀的磁场分布和更小的磁场波动，对提高空间冷原子钟的稳定度和不确定度有重要的意义。探索采用深度学习的算法，对空间冷原子钟内部磁场进行自动参数预测，获得优化预测模型和误差。设计并建造了三维磁场线圈装置,有效的模拟近地轨道空间磁场变化。该项目的研究成果还可以应用于空间量子传感器，如空间光钟、冷原子陀螺仪、冷原子干涉仪和冷原子磁强计等。