一、前言
传播测量中最易混淆的变量不在“路”,而在“尺”。若不同链路分别依赖各自本地时钟,则任何微小的钟漂移都可能被误读为传播效应。本章以“单一外参时尺”为唯一约束:所有链路的出发时刻、到达时刻与对齐,均回归到同一外部时间基准之下,使钟差不再成为可自由吸收的补丁项。
本章检验的对象不是“光速常数是否改变”,而是:在完成标准几何与介质扣除后,是否仍存在一个频率无关、可前馈、可复验的传播公共延迟,使不同环境走廊之间出现稳定的差分残余。该差分残余若成立,将为第1章的跨探针公共项提供最直接的工程闭环,并与第20章掠日序列形成互补:前者在几何单参数序列中检验公共项随 b 的可预报性,本章在多走廊对照中检验公共项随环境等级的可预报性。
二、预测(核心一句话)
在同一外参时尺下,对两条同时段、同协议、同载频族的传播走廊 A 与 B(环境等级显著不同)进行标准扣除后,差分残余延迟
Δt_diff = Δt_res,A − Δt_res,B
将呈现三条刚性结构:
- 无色散:Δt_diff 不随频率按 1/ν²、λ² 或吸收律重标度或翻向;
- 环境可预报:Δt_diff 的符号与强弱随环境差分 ΔJ = J_A − J_B 呈单调或阈值式对应,且在走廊对换与复测中保持;
- 闭合可复验:以双向链路或独立对时链路复算后,Δt_diff 在同一口径下闭合,置换对照与对照走廊下显著退回随机。
三、一句话目标
用单一外参时尺把“传播公共项差分”从时标漂移、链路账本与介质色散中剥离出来,给出跨环境走廊的直接支持或上限否证线。
四、要测什么
- 观测延迟与标准扣除:对每条走廊 i(i∈{A,B})测得观测延迟 Δt_obs,i,并冻结扣除
Δt_std,i = Δt_geom,i + Δt_GR,i + Δt_media,i + Δt_inst,i。
其中 Δt_geom,i 为几何历书项,Δt_GR,i 为标准相对论传播项,Δt_media,i 为介质项(电离层/对流层/等离子体或可识别介质),Δt_inst,i 为仪器延迟账本项。定义残余
Δt_res,i = Δt_obs,i − Δt_std,i。 - 差分残余:定义主检验量
Δt_diff = Δt_res,A − Δt_res,B,
并记录其在不同历元与不同频段下的均值、方差与符号稳定性。 - 无色散核验量:将观测频段分为至少两段(或使用双频链路),分别得到 Δt_diff^(1)、Δt_diff^(2),并定义色散斜率指标 S_disp(例如对 1/ν² 的线性拟合斜率与残差),进入主结论的部分须满足 S_disp 与零不可区分。
- 环境指数与走廊定义:为每条走廊给出统一环境指数 J(空洞/纤维/结点等级与连续强度分位均可),并冻结走廊口径(角窗、红移层厚或地理窗宽),使 A 与 B 的“环境差分 ΔJ”可复验。
- 闭合量与零时滞指数:若采用双向链路或多站对时,构造闭合残差 ε_close;对多站同时观测的 Δt_diff 序列计算互相关峰值时滞 τ_peak,并定义零时滞指数 Z0(满足 |τ_peak|≤τ_max 的比例,τ_max 事前冻结)。
五、怎么做
- 走廊对照的构造:在同一时间窗口内建立两条或多条传播走廊,要求它们共享同一外参时尺、同一信号协议与同等级定标链路,但环境指数 J 明显分离(例如空洞走廊与纤维/结点走廊,或低环境强度与高环境强度)。走廊端点保持稳定,禁止在看到结果后更换走廊以追求显著性。
- 单一外参时尺的实现:采用单一主时标(原子时或等效高稳定时标)作为发射与接收时间戳的唯一参考;若涉及多站,必须先用独立对时链路把各站时间戳回归同一时标,再进入传播差分计算。
- 多载频族并行:至少两条频段链路并行(例如微波双频或微波+光学),以便对 Δt_diff 做无色散筛选;任何随频重标度的结构只允许进入介质账本,不得进入公共项差分。
- 前馈—盲化—留出:
- 仅依据环境指数 J 与走廊几何,事前生成“Δt_diff 强/中/弱、正/负、是否阈值增强”的预测卡;
- 将走廊标签与历元标签编码盲化,先完成 Δt_res,i 与 Δt_diff 的提取,再揭盲检验环境对应;
- 留出一组走廊或留出一段历元作最终仲裁,扣除口径与阈值不得由留出集反向修改。
- 跨链路复算:在至少两套独立处理链上复算 Δt_std,i 与 Δt_res,i,只有当 Δt_diff 的符号与排序在两链一致时才允许进入支持判据。
六、对照与空检
- 时间置换空检:随机置换历元标签或在保持统计分布不变的前提下打乱走廊配对,环境单调性与 Z0 必须退回随机。
- 环境置换空检:在保持走廊几何不变的前提下置换环境标签 J,Δt_diff 与 ΔJ 的对应必须显著削弱。
- 频段置换空检:置换子带标签或改变带宽划分,若 Δt_diff 的主结构随频段划分漂移,则优先判为带通/标定伪像;真实无色散差分应保持同向。
- 对照走廊:选取环境指数相近的两条走廊作为对照对,ΔJ≈0 时 Δt_diff 应在误差带内收敛到 0;若不收敛,优先判为账本漂移或对时残差。
- 链路置换对照:交换部分设备链路(放大器、调制解调、采样链)但保持走廊不变,若 Δt_diff 随设备走而非随走廊走,则判为仪器项主导。
七、支持(通过)判据
同时满足以下三条,才算“通过”:
- 无色散成立:Δt_diff 在多频段复算中不呈 1/ν²、λ² 等规律缩放或翻向,S_disp 与零不可区分。
- 环境对应成立:Δt_diff 的符号与强弱随 ΔJ 呈稳定单调或阈值式对应,在走廊对换与跨日复测中保持;对照走廊(ΔJ≈0)下 Δt_diff 收敛到 0。
- 闭合与空检可分成立:ε_close 稳定且不被账本漂移主导,Z0 显著高于置换空检;环境置换、时间置换与频段置换能显著打碎该对应关系;留出仲裁集复验通过。
八、否证(未通过)判据
出现以下任一类稳健结果即可否证:
- Δt_diff 的主要结构随频率呈色散律或带通依赖,或更换频段/带宽后翻向。
- Δt_diff 与 ΔJ 无稳定对应,或对应关系主要由单一设备链路、单一处理链或单一时间段驱动,跨链路复算失败。
- 对照走廊(ΔJ≈0)下仍出现与主样本同等级 Δt_diff,或环境置换、时间置换后仍同样显著。
- 闭合失败:ε_close 长期偏离且与走廊无关,或 Z0 接近随机,扩大样本后仍不收敛。
九、系统误差与对策(限三点)
- 对时残差与时标共模:多站对时误差可伪造差分。对策:对时链路独立复核并把对时不确定度显式传播到 Δt_diff;对时异常历元设留出或剔除。
- 介质扣除不完备:电离层/对流层/等离子体残留可冒充差分。对策:双频解耦与无色散筛选为硬门槛;将强介质扰动窗口单列并降权。
- 仪器账本漂移与带通系统学:增益漂移与群延迟随频变化可制造假差分。对策:建立延迟账本与带通监控;跨设备置换对照与频段置换空检并行;只对跨链路稳健的 Δt_diff 计入主结论。
十、成败线(一句话版)
若在单一外参时尺下,不同环境走廊之间的差分残余延迟 Δt_diff 呈无色散、可前馈、可复验的环境单调对应,并能通过闭合检验且在置换空检中退回随机,则支持本章预测;若 Δt_diff 主要由介质色散、对时残差或仪器账本漂移解释,或环境对应不可复验,则否证本章预测。
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