基于IGS实时流的联合时间尺度算法研究
结题报告
批准号:
11703033
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
钦伟瑾
学科分类:
A1802.时间与频率
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
任晓乾、徐永亮、苏行、葛玉龙
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中文摘要
联合守时当前守时技术的研究热点。发达国家及我国在建设高性能独立守时系统的同时,大力发展联合守时技术,整合分布于各地的原子钟资源,从而提升国家整体守时性能。传统联合守时方法是采用卫星双向或共视手段进行远程原子钟比对,通过加权平均、滤波等方法获得联合守时系统综合时间尺度。但是从实际效果来看,采用传统方法,联合守时系统的性能并没有显著的提升,而且由于守时数据为事后处理,不能及时发现异常,不利于守时系统的实时应用。本项目提出一种实时联合守时方法,引入IGS实时产品和精密单点定位技术,得到各守时实验室与主节点守时实验室的实时比对结果,设计了基于非线性回归模型的联合时间尺度算法。该方法相比于传统联合守时方法,实时性大幅提升,可及时修正异常结果,新的定权方法能够兼顾不同类型原子钟的优良性能,将大幅提升联合守时系统整体性能,为我国建设军民融合的国家联合守时系统提供新的发展思路。
英文摘要
Joint timekeeping is the focus of current time-keeping technology. Developed countries and China is both in the construction of high-performance independent timekeeping system and developing the joint timekeeping technology vigorously, combining the number of atomic clock so as to enhance the overall performance of the country. The traditional joint timekeeping method gets remote atomic clock comparision by two-way satellite or common view, and obtains the timescale of joint timekeeping system through the weighted average, filtering and other methods. However, the traditional method does not show the good performance for joint timekeeping from the actual result. The reason is that the post-processing of timekeeping data can not find malfunction in time, which is not helpful for the timely application of the timekeeping system. This project presents a real-time joint timekeeping method, introduces IGS real-time products and precision point positioning technology, gets the real-time comparison results from timekeeping lab, determines the weight by atomic clock prediction error. Compared with the traditional method, the real-time performance an be improved and the anomalous results can be corrected in time with the new method. The new method can take advantage of the excellent performance of different types of atomic clocks. The overall performance of the joint timekeeping system is greatly improved, and providing new thoughts for the national joint timekeeping system.
高精度时间频率系统是国家的基础战略设施,高性能守时系统是时间频率系统的基础和核心。守时系统的主要功能是建立和保持标准时间,为各类授时系统提供时间溯源。对于守时系统来说,原子钟钟组规模越大,其稳定度性能越高。我国守时系统的现状是自主研发的守时型原子钟性能难以满足实际需求,另一方面西方国家遏制我国进口高性能铯钟的数量,导致我国各独立时间实验室用于守时的原子钟钟组规模较小。为了增强国家整体的守时性能,统筹国家整体的守时资源,在多个守时实验室之间建立比对链路,设计了联合多个守时实验室的实时时间尺度算法。本项目研究了PPP实时时间比对算法,在实现高频度时间比对的基础上建立了基于非线性自回归模型的联合时间尺度算法。在实时时间比对算法方面,研究了异常情况下实时产品的修复方法,实时观测值的质量控制方法和附加外接钟先验信息的参数估计方法;从而改善了时间比对链路的稳定度。采用CLK24、CLK30、CLK50和CLK71多家实时产品进行实时时间传递,相比传统白噪声模型,比对链路的稳定度可提高至少 9.1 %、6.3%、6.3 %、4.0 %。在联合时间尺度算法方面,研究了原子钟降噪处理方法,频率预报方法和权重确定方法。实现了交叉证认与小波滤波降噪算法,降低了原子钟数据的噪声。基于非线性自回归模型实现了原子钟频率的预报和权重的确定,建立了一种尺度算法,相比传统时间尺度算法,根据速率的预报误差确定各原子钟权重的大小,对于性能“差”(速率变化大)的原子钟,能够很好的预测速率并在计算中扣除,实现变“差”钟为“好”钟,提高了时间尺度的稳定度。建立实时联合时间尺度,能够尽早发现本地时间的异常并且及时修正,提升本地时间的性能;新模型的应用提升国家标准时间的整体守时性能,为建设联合守时系统提供新的发展思路。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1088/1361-6501/ab7790
发表时间:2020-04
期刊:Measurement Science and Technology
影响因子:2.4
作者:Ge Yulong;Ding Shuo;Dai Peipei;Qin WeiJin;Yang Xuhai
通讯作者:Yang Xuhai
The NTSC VLBI System and its application in UT1 measurement
NTSC VLBI系统及其在UT1测量中的应用
DOI:10.1088/1674-4527/20/6/93
发表时间:2020
期刊:Research in Astronomy and Astrophysics
影响因子:1.8
作者:Yao Dang;Wu Yuan-Wei;Zhang Bo;Sun Jing;Sun Yan;Xu Shuang-Jing;Liu Jia;Ma Lang-Ming;Gong Jian-Jun;Yang Ying;Yang Xu-Hai
通讯作者:Yang Xu-Hai
Accounting BDS3-BDS2 inter-system biases for precise time transfer
考虑 BDS3-BDS2 系统间偏差以实现精确时间传输
DOI:10.1016/j.measurement.2020.107566
发表时间:2020
期刊:Measurement
影响因子:5.6
作者:Qin Weijin;Ge Yulong;Zhang Zhe;Su Hang;Wei Pei;Yang Xuhai
通讯作者:Yang Xuhai
DOI:10.13875/j.issn.1674-0637.2019-02-0176-07
发表时间:2019
期刊:时间频率学报
影响因子:--
作者:欧阳明俊;杨旭海;孙保琪;葛玉龙
通讯作者:葛玉龙
Common-View Time Transfer Using Geostationary Satellite
使用对地静止卫星的共视时间传输
DOI:10.1109/tuffc.2020.2988492
发表时间:2020-04
期刊:IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control
影响因子:--
作者:Pei Wei;Chaozhong Yang;Xuhai Yang;Fen Cao;Zhenyuan Hu;Zhigang Li;Ji Guo;Xiaohui Li;Weijin Qin
通讯作者:Weijin Qin
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