精确计时对于卫星导航至关重要，因为即使是微小的时间偏差也会导致严重的定位误差。传统系统严重依赖地面原子钟，但这会带来服务中断的风险。为了应对这些挑战，科学界需要进行高级研究来开发更可靠、更自主的卫星计时系统。
据外媒报道，中国科学院大学（University of Chinese Academy of Sciences）和中国科学院微小卫星创新研究院的研究人员提出了一种新颖的两级授时系统，该系统使用稀疏采样长短期记忆（Long Short-Term Memory，LSTM）算法来提高卫星导航计时的精度和稳定性。相关研究已发表于期刊《Satellite Navigation》。
图片来源：期刊《Satellite Navigation》
该研究提出了一种两级卫星授时系统，以提高导航卫星的高精度自主授时能力。第一级利用每颗卫星上的多个原子钟形成稳定的时间尺度，而第二级利用卫星间链路（ISL）将这些单独的时间尺度集成为星座级时间尺度。
关键创新之一为使用稀疏采样LSTM算法，显著提高长期时钟误差预测的准确性。仿真结果表明，采用这种方法，星载时间尺度的频率稳定性显著提高。
例如，在采样时间为300秒时，频率稳定度达到1.35×10-15，10天预测误差降低至3.16×10-10秒。这比现有的预测模型有了很大的改进。
中国科学院微小卫星创新研究院龚文斌博士表示：“我们的两级授时系统和稀疏采样LSTM算法的应用代表了卫星授时的重大进步。这些创新不仅提高了卫星导航的精度，还提高了天基时间尺度的鲁棒性和可靠性。”
本研究提出的进展对卫星导航和相关技术的未来具有深远影响。提高授时精度将改善定位服务，使自动驾驶汽车、全球通信系统和科学研究等各种应用受益。此外，本研究的方法和结果可应用于需要精确时间同步和预测的其他领域，从而进一步扩大其影响。
