守時(shí)系統(tǒng)與衛(wèi)星雙向比對(duì)測(cè)量技術(shù)的分析研究.pdf

1、現(xiàn)代時(shí)間尺度是由分布于世界各地的守時(shí)實(shí)驗(yàn)室共同建立并維持的。一個(gè)守時(shí)實(shí)驗(yàn)室,主要由三方面組成:原子鐘組;本地測(cè)量比對(duì)手段;遠(yuǎn)程測(cè)量比對(duì)手段。本課題從這三方面對(duì)守時(shí)實(shí)驗(yàn)室展開(kāi)了研究。
　　由于原子鐘是守時(shí)系統(tǒng)的核心,因此本課題對(duì)原子鐘相關(guān)性能展開(kāi)了研究,主要包括:原子鐘數(shù)據(jù)模型,包括時(shí)域模型和頻域模型;原子鐘時(shí)頻特征,包括原子鐘穩(wěn)定性、準(zhǔn)確度、漂移率等;原子鐘主要的五種噪聲及噪聲仿真等。并且重點(diǎn)討論了原子鐘穩(wěn)定性分析算法和噪聲估計(jì)算

2、法。
　　在對(duì)原子鐘性能進(jìn)行研究的同時(shí),本課題利用上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院現(xiàn)有的科研能力,搭建了基于相位的精密時(shí)間比對(duì)系統(tǒng),由于原子鐘數(shù)據(jù)具有量大難分析、不易人為讀取等特點(diǎn),因此開(kāi)發(fā)了上位機(jī)通信軟件,通過(guò)GPIB控制器,將時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器SR620與計(jì)算機(jī)相連,通過(guò)發(fā)送SR620規(guī)定的通訊指令,對(duì)SR620進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,并讀取其輸出數(shù)據(jù),將輸出數(shù)據(jù)以文檔形式實(shí)時(shí)保存于計(jì)算機(jī)中,以備后續(xù)分析利用。
　　在對(duì)相位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之前,

3、需要對(duì)原子鐘數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,主要包括缺失數(shù)據(jù)點(diǎn)的修正和粗差的探測(cè)及修正兩方面。在對(duì)缺失點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行修正時(shí),本文發(fā)現(xiàn)利用傳統(tǒng)的二次多項(xiàng)式模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正時(shí),容易產(chǎn)生“多米諾效應(yīng)”,即修正值逐漸偏離真實(shí)值,因此本文提出了基于二次多項(xiàng)式模型和灰度模型的組合模型的原子鐘數(shù)據(jù)修正算法,該算法彌補(bǔ)了二次多項(xiàng)式模型的缺陷,兼顧考慮了缺失點(diǎn)數(shù)據(jù)前后的數(shù)據(jù)特征,通過(guò)大量的數(shù)據(jù)測(cè)試表明組合模型算法具有實(shí)用意義。在缺失數(shù)據(jù)點(diǎn)修正后,需對(duì)粗差數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,本