留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一种高精度时频综合及守时方法

戴群雄 尹继凯

戴群雄, 尹继凯. 一种高精度时频综合及守时方法[J]. 全球定位系统, 2024, 49(1): 75-81. doi: 10.12265/j.gnss.2023195
引用本文: 戴群雄, 尹继凯. 一种高精度时频综合及守时方法[J]. 全球定位系统, 2024, 49(1): 75-81. doi: 10.12265/j.gnss.2023195
DAI Qunxiong, YIN Jikai. A high-precision time-frequency synthesis and time keeping method[J]. GNSS World of China, 2024, 49(1): 75-81. doi: 10.12265/j.gnss.2023195
Citation: DAI Qunxiong, YIN Jikai. A high-precision time-frequency synthesis and time keeping method[J]. GNSS World of China, 2024, 49(1): 75-81. doi: 10.12265/j.gnss.2023195

一种高精度时频综合及守时方法

doi: 10.12265/j.gnss.2023195
基金项目: 国家重点研发计划项目(2021YFF0603903);中国电子科技集团公司第五十四研究所发展基金(SCX20684x012)
详细信息
    作者简介:

    戴群雄:(1983—),男,硕士,高级工程师,研究方向为卫星导航,时间频率. E-mail:daiqunxiong@126.com

    尹继凯:(1972—),男,硕士,研究员,研究方向为卫星导航,时间频率. E-mail:yinjk@21cn.com

    通信作者:

    尹继凯 E-mail: yinjk@21cn.com

  • 中图分类号: P228.4;TN966.4

A high-precision time-frequency synthesis and time keeping method

  • 摘要: 在现代信息化平台建设中,时频系统为平台提供统一的时频基准,其守时性能是平台各组成部分能否高效联动、稳定工作的关键因素. 通过对频率基准源优选、多钟联合时频综合处理技术的分析和研究,提出了一种高精度时频综合及守时方法,设计了一种高精度时频综合及守时系统. 通过优选铷原子钟作为频率基准源、基于多个铷原子钟的原子时综合和驾驭、同类源实时互比选择出最优主钟和备钟,提升系统守时性能并开展了与传统方法的比对试验,验证了该方法的可行性和有效性.

     

  • 图  1  时频综合及守时系统组成框图

    图  2  多钟联合时频综合处理方案原理框图

    图  3  试验验证测试连接图

    图  4  高精度授时型接收机零值标定原理框图

    图  5  试验验证守时性能实测结果

    表  1  恒温晶振和铷原子钟性能比较

    项目 铷原子钟 恒温晶振 备注
    频率准确度 <5×1011 <1×107 关键指标
    频率稳定度 <3×1011/1 s <3×1011/1 s
    频率漂移 <5×1012 <5×1010 关键指标
    工作温度 −40~+60 ℃ −40~+60 ℃
    温度特性 <5×1010 <2×108 关键指标
    功耗 ≤7 W@12 V ≤2 W@5 V -
    体积 约70 mm×
    70 mm×30 mm
    约25 mm×
    25 mm×15 mm
    -
    价格 10 000~25 000元 1 000~10 000元 -
    下载: 导出CSV
  • [1] 宋会杰, 董绍武, 王翔, 等. 原子钟噪声变化时改进的Kalman滤波时间尺度算法[J]. 物理学报, 2020, 69(17): 170201. DOI: 10.7498/aps.69.20191920
    [2] 赵学军. GNSS系统驯服铷钟基准研究[J]. 现代导航, 2021, 2(1): 5-8. DOI: 10.3969/j.issn.1674-7976.2021.01.002
    [3] 王小雄. 卫星导航定位系统时间同步技术原理分析[J]. 信息通信, 2017, 1(2): 59-61.
    [4] 霍海强, 王敬, 赵岩. 一种授时守时板卡设计及实现[J]. 计算机与网络, 2021, 47(16): 60-63. DOI: 10.3969/j.issn.1008-1739.2021.16.052
    [5] 王军, 王磊, 何昕. 基于FPGA的导航卫星失联下高精度守时方法研究[J]. 电子器件, 2016, 39(1): 140-143. DOI: 10.3969/j.issn.1005-9490.2016.01.028
    [6] 翟浩, 廉吉庆. 原子钟性能对卫星导航系统定位精度的影响分析[J]. 导航定位与授时, 2021, 8(5): 118-123.
    [7] 杨玉婷, 刘晨帆, 蔺玉亭, 等. 我国守时系统发展现状与性能分析[J]. 自动化仪表, 2021, 42(7): 93-97,102. DOI: 10.16086/j.cnki.issn1000-0380.2020060049
    [8] 迟华山, 张磊, 迟文波, 等. 基于GPS/北斗共视技术的铷钟驯服方法[J]. 计算机测量与控制, 2017, 25(7): 306-308.
    [9] 刘勇军, 项俊骐, 胡俊强, 等. 一种高性能小型化铷钟的研制[J]. 导航定位与授时, 2017, 4(1): 72-76.
    [10] 李敏, 赵金贤, 范建军, 等. 机动时频系统时间保持技术研究[J]. 现代导航, 2021, 2(1): 13-17. DOI: 10.3969/j.issn.1674-7976.2021.01.004
    [11] 王莉萍, 徐亮. 时频计量体系守时系统与原子时算法[J]. 上海计量测试, 2017, 44(5): 33-35,41. DOI: 10.3969/j.issn.1673-2235.2017.05.010
    [12] 田社平, 韩韬, 蔡萍, 等. 基于原子频标的守时与远程时间比对虚拟实验设计与应用[J]. 实验室研究与探索, 2021, 40(8): 109-113.
    [13] 刘阳, 彭竞, 龚航, 等. 基于频漂校准的氢钟铯钟联合守时研究[J]. 全球定位系统, 2019, 44(4): 1-7.
    [14] 于航, 张磊, 宋文霞, 等. 一种原子钟组加权的优化策略[J]. 计量学报, 2022, 43(4): 536-541. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2022.04.16
    [15] 张守中, 赵瑞清. 一种基于铷原子钟的频率基准源冗余设计方案浅析[J]. 数字技术与应用, 2019, 37(3): 181-182.
    [16] 王龙, 贾小林, 阮仁桂, 等. 几种原子时算法的数学原理分析[C]//第十三届中国卫星导航年会论文集—S05时间频率与精密授时, 2022: 16-20.
    [17] 王锐, 袁静, 班亚, 等. 原子时算法分析与对比[J]. 计量学报, 2020, 41(3): 363-368. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2020.03.18
    [18] GREENHALL C A. A Kalman filter clock ensemble algorithm that admits measure-ment noise[J]. Metrologia, 2006, 43(4): 311-321. DOI: 10.1088/0026-1394/44/6/008
    [19] 惠恬. 铯原子钟数据噪声处理及时间尺度算法研究[D]. 西安: 西安科技大学, 2021: 6-16.
    [20] 朱江淼, 陈烨, 高源, 等. 原子钟钟差预测不确定度的建模与分析[J]. 计量学报, 2019, 40(4): 714-720. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2019.04.28
    [21] 霍强. 国家授时中心在时间尺度算法研究方面取得新进展[N]. 陕西日报, 2021-07-26.
    [22] 曾德灵, 陈静, 郭芮君, 等. 钟组守时性能分析[J]. 计量科学与技术, 2022, 66(4): 114-119,62.
    [23] 班亚, 袁静, 刘洪静, 等. 提高守时系统可靠性的关键技术及方法研究[J]. 计量学报, 2019, 40(6A): 164-168. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2020.z1.35
    [24] 杨帆, 陈学军, 张然. 原子时系统主备钟同步技术研究[J]. 宇航计测技术, 2020, 40(1): 29-32,45. DOI: 10.12060/j.issn.1000-7202.2020.01.05
    [25] 宋会杰, 董绍武, 王翔, 等. 国产原子钟的噪声及守时性能研究[J]. 时间频率学报, 2022, 45(4): 270-278. DOI: 10.13875/j.issn.1674-0637.2022-04-0270-09
    [26] 戴群雄, 郝青茹, 王铮, 等. 一种增强型PTP光纤级联精细时频同步方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(5): 1465-1471. DOI: 10.11999/JEIT191057
  • 加载中
图(5) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  256
  • HTML全文浏览量:  55
  • PDF下载量:  41
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-10-16
  • 录用日期:  2023-10-16
  • 网络出版日期:  2024-01-05

目录

    /

    返回文章
    返回