基于UTC的遠程時間頻率源校準方法改進及應用.pdf

1、科技的迅猛進步對時間頻率基準產(chǎn)生了更高、更多的要求，獲取高精度時間和守時技術(shù)，是實現(xiàn)高準確度時間頻率標準基準的關(guān)鍵技術(shù)。目前，利用導航衛(wèi)星通過共視比對方法可進行遠距離時間頻率傳遞與溯源，達到對時間頻率標準源校準的目的，此類技術(shù)已成為國內(nèi)外進行時間頻率傳遞的主流方法。中國計量科學研究院(National Institute ofMetrology, NIM)研制的基于UTC(NIM)的遠程時間頻率標準源校準系統(tǒng)(A UTC(NIM) Di

2、sciplined Oscillator, NIMDO)實現(xiàn)了實時遠程時間頻率溯源的能力。
　　本文主要研究遠程時間頻率源校準改進方法，包括共視比對技術(shù)、原子鐘馴服原理和方法、系統(tǒng)性能評價方法。對影響當前NIMDO系統(tǒng)性能的因素進行分析，提出了NIMDO內(nèi)延遲校準、時差數(shù)據(jù)異常值的處理、時差數(shù)據(jù)噪聲濾波以及NIMDO溯源備份方法。通過對調(diào)整間隔對NIMDO性能影響分析，通過實驗比較了在不同馴服間隔下的NIMDO性能差異。提出通過對

3、NIMDO進行系統(tǒng)初始化方法加快馴服速度?；谝陨戏椒ㄌ岣吡薔IMDO馴服原子鐘的快速性以及長期穩(wěn)定運行的能力?；谝陨侠碚摗⒎椒ㄍ瓿绍浖O計并實現(xiàn)。
　　最后，在完成對NIMDO內(nèi)延遲校準的基礎上，通過實驗找出合理地馴服間隔，對多NIMDO性能進行測試，比較多套系統(tǒng)在同時運行時的性能表現(xiàn)差異，并與美國國家標準技術(shù)研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)研制

4、的NISTDO(A UTC(NIST) Disciplined Oscillator, NISTDO)性能進行對比分析，比較兩者性能差異并分析造成差異的原因。通過實驗驗證了進行GPS溯源備份的可行性。對NIMDO在航天計量測試研究所的實際應用結(jié)果進行分析。改進后的NIMDO一天時間、頻率準確度優(yōu)于1ns和1E-14，時間頻率穩(wěn)定度優(yōu)于1E-9和2E-14。通過以上試驗，驗證了本文所提方法流程的可行性，與改進前NIMDO相比，本次改進提高